সৃজনশীলঃ ‘…’ ক্যান্টনমেন্ট পাবলিক স্কুল অ্যান্ড কলেজ ২০২৫ – পরিবেশ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

পানির নমুনায় উপস্থিত বিয়োজনযোগ্য জৈব পদার্থের জৈব বিয়োজনের জন্য প্রয়োজনীয় অক্সিজেনের পরিমাণকে BOD বলে। অপরদিকে বর্জ্য পানির নমুনায় উপস্থিত বিয়োজনযোগ্য ও বিয়োজন অযোগ্য জৈব দূষকসমূহের যে অংশ এসিডীয় $K_{2}C{r}_2{O}_7$ কর্তৃক জারণের প্রতি সংবেদনশীল সে অংশকে জারিত করতে যে পরিমাণ অক্সিজেন প্রয়োজন তাকে COD বলা হয়। BOD অপেক্ষা COD নির্ণয়ে দ্রবীভূত অক্সিজেনের (DO) পরিমাণ বেশি প্রয়োজন। এজন্য বর্জ্য পানির COD এর মান BOD এর মান অপেক্ষা বেশি।

এখানে,

$\begin{array}{cc}& R=8.314J{K}^{-1}{\mathrm{mol}}^{-1}\\ & T=0{}^{\circ }C=273K\\ & M=17\times {10}^{-3}\mathrm{kg}\end{array}$

$N{H}_3$ গ্যাসের $RMS$ বেগ,

$\begin{array}{cc}C& =\sqrt{\frac{3RT}{M}}\\ & =\sqrt{\frac{3\times 8.314\times 273}{17\times {10}^{-3}}}\\ & =632.88{\mathrm{ms}}^{-1}\end{array}$

$\therefore$ উদ্দীপকের ${\mathrm{NH}}_3$ গ্যাসের $RMS$ বেগ $632.88{\mathrm{ms}}^{-1}$

উদ্দীপকের $N{H}_3$ হলো বাস্তব গ্যাস যার সমীকরণ $(P+\frac{n^{2}a}{V^2})$ (V - nb) = nRT কিন্তু P গ্যাসটি আদর্শ গ্যাস যার সমীকরণ PV = nRT। বাস্তব গ্যাসের সমীকরণ আদর্শ গ্যাসের সমীকরণ থেকে ভিন্নতার কারণ নিচে বিশ্লেষণ করা হলো-

আদর্শ গ্যাসের অবস্থা সমীকরণ, PV = nRT................(1)
যেখানে P = চাপ, V = আয়তন, n = মোলসংখ্যা, R = মোলার গ্যাস ধ্রুবক এবং T = তাপমাত্রাকে বুঝানো হয়েছে। আদর্শ গ্যাস সকল তাপমাত্রা ও চাপে এই সূত্র মেনে চলে। তবে, স্থির তাপমাত্রায় আদর্শ গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তি এর আয়তনের উপর নির্ভরশীল নয়। অর্থাৎ, ${\left({\delta }_u/{\delta }_v\right)}_T=0;u=$ গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তি, V = গ্যাসের আয়তন, T = কেলভিন তাপমাত্রা। অপর দিকে যেসব গ্যাস PV = nRT সূত্র মেনে চলে না তারাই হচ্ছে বাস্তব গ্যাস।

গতিতত্ত্বের স্বীকার্য অনুযায়ী, গ্যাসের অণুসমূহের আয়তন পাত্রের আয়তনের তুলনায় নগণ্য, কিন্তু প্রকৃতপক্ষে বাস্তব গ্যাসের আয়তন একেবারেই নগণ্য নয়। এ কারণেই উচ্চচাপে বাস্তব গ্যাসের আয়তন আদর্শ গ্যাসের থেকে অনেক বেশি।

আবার গতিতত্ত্ব অনুযায়ী, গ্যাস অণুসমূহের মধ্যে কোনো আকর্ষণ বল নেই। চাপ বৃদ্ধিতে এই স্বীকার্যও প্রযোজ্য নয়। কেননা চাপ বৃদ্ধিতে অণুসমূহ খুব কাছাকাছি আসে। তখন আকর্ষণ বল কার্যকর হয়। এজন্য PV = nRT সূত্রটি মেনে চলে না। অর্থাৎ ভ্যানডার ওয়ালস সূত্রমতে,

$(P+\frac{n^{2}a}{V^2})(V-nb)=nRT$........ (2) [∵ a ও b ধ্রুবক]

এখন (1) ও (2) 'নং সমীকরণ হতে পাই,

সুতরাং, উল্লেখিত সমীকরণ থেকে দেখা যায়, কোনো গ্যাসের আদর্শ অবস্থায় প্রাপ্ত চাপ অপেক্ষা বাস্তব অবস্থায় প্রাপ্ত চাপ কম হয়।
অর্থাৎ, চাপজনিত ত্রুটির কারণে উচ্চ চাপ ও নিম্নতাপমাত্রায় B ও C বাস্তব গ্যাসদ্বয় আদর্শ আচরণ থেকে বিচ্যুতি দেখায়।