সৃজনশীলঃ ‘…’ রাজশাহী বোর্ড ২০২২ – পরিবেশ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

সি.জি.এস (CGS) পদ্ধতিতে এক মোল গ্যাসের বেলায়

এবং$\begin{array}{cc}& P=1\mathrm{atm}=76\mathrm{cm}\left(\mathrm{Hg}\right)=76\times 13.6\times 981\text{ dyne }{\mathrm{cm}}^{-2}[\because P=h\mathrm{gg}]\\ & V=22.414\times {10}^3{\mathrm{cm}}^3=22414{\mathrm{cm}}^3\mid g=981{\mathrm{cms}}^{-2},1\text{ dyne }=1\mathrm{gcm}{}^{-2}]\\ & T=273.15Kএবংn=1\mathrm{mol}\end{array}$ 

আমরা জানি, PV=nRT 

$\begin{array}{cc}R=\frac{\mathrm{PV}}{n\times T}& =\frac{(76\times 13.6\times 981)}{1\times 273.15}\times 22414\\ & =8.320\times {10}^7\text{ dyne }\mathrm{cm}{K}^{-1}{\mathrm{mol}}^{-1}\\ & =8.32\times {10}^7\mathrm{crg}{K}^{-1}{\mathrm{mol}}^{-1}[1\text{ dyne }\mathrm{cm}=1\mathrm{crg}]\end{array}$

$\therefore$ মোলার গ্যাস ধ্রুবক, $R=8.32{\mathrm{JK}}^{-1}{\mathrm{mol}}^{-1}[\because {10}^7\mathrm{erg}=1$ J 

চুনাপাথরের বিয়োজন বিক্রিয়াটি- 

${\mathrm{CaCO}}_3\stackrel{\Delta }{\to }\mathrm{CaO}+{\mathrm{CO}}_2$
                                                                                                             (B)

সুতরাং, B গ্যাসটি CO₂।

দেওয়া আছে,

$w=10g$ 

$M=44({\mathrm{CO}}_2$ এর আণবিক ভর) 

$\begin{array}{cc}& R=8.314{\mathrm{JK}}^{+}{\mathrm{mol}}^{-1}\\ & T={27}^{\circ }C=300K\\ & E_k=?\end{array}$ 

আমরা জানি, গ্যাসের গতিশক্তি 

$\begin{array}{cc}{E}_k& =\frac{3}{2}\mathrm{nRT}\\ & =\frac{3}{2}\times \frac{w}{M}\times \mathrm{RT}\\ & =\frac{3}{2}\times \frac{10}{44}\times 8.314\times 300\\ & =850.3J\end{array}$

সুতরাং, 27 °C তাপমাত্রায় B গ্যাসের 10g এর গতিশক্তি 850.3 জুল। 

উদ্দীপকের তথ্যমতে, D গ্যাসের সংকোচনশীল গুণাংক (Z) এর মান 1 হওয়ায় D হলো আদর্শ গ্যাস এবং A ও B গ্যাসের $Z\ne 1$  হওয়ায় A ও B বাস্তব গ্যাস। খুব নিম্ন চাপে ও উচ্চ তাপমাত্রায় A ও B গ্যাস D গ্যাসের ন্যায় আচরণ করবে। নিচে তা ব্যাখ্যা করা হলো-খুব নিম্নচাপে: খুব নিম্নচাপে গ্যাসের আয়তনের (V) মান খুব বেশি হয়। ফলে গ্যাস অণুগুলোর মধ্যকার দূরত্ব খুব বেশি হয়। এর ফলে গ্যাস অণুগুলোর মধ্যকার আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল খুবই কম হয় এবং এ-এর মান ক্ষুদ্র হয়ে পড়ে। a এর ক্ষুদ্র মান ও V এর বৃহৎ মানের জন্য $\frac{a}{V^2}$  পদটির মান অত্যন্ত কম হয়। তাই $\frac{a}{V^2}$  পদটিকে P-এর সাপেক্ষে অগ্রাহ্য করা যায়। আবার V-এর বর্ধিত মানের জন্য b-এর মানকে V-এর সাপেক্ষে অগ্রাহ্য করা যায়। সুতরাং, খুব নিম্নচাপ $P+\frac{a}{V^2}\approx P$ এবং $V-b\approx V$ | এই অবস্থায় ভ্যানডার ওয়ালস সমীকরণটির রূপ হয় PV = RT । কাজেই খুব নিম্নচাপে A ও B বাস্তব গ্যাস D গ্যাসের ন্যায় আচরণ করবে। 

উচ্চ তাপমাত্রায় খুব উচ্চ তাপমাত্রায় গ্যাসের আয়তন অত্যন্ত বেশি
হয়। আবার, খুব উচ্চ তাপমাত্রায় গ্যাস অণুগুলোর গতিশক্তি এত 'বেশি হয় যে, এই গতিশক্তি গ্যাস অণুগুলোর মধ্যকার আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বলকে সহজেই অতিক্রম করে। ফলে খুব উচ্চ তাপমাত্রায় $\frac{a}{V^2}$ এর মান P-এর সাপেক্ষে ছোট হয়ে পড়ে। আবার, আয়তনের (V) বর্ধিত মানে b-এর মানও V-এর সাপেক্ষে নগণ্য হয়। সুতরাং খুব উচ্চ  তাপমাত্রায় $P+\frac{a}{V^2}\approx P$ এবং $V-b\approx V$  এই অবস্থায় ভ্যানডার  ওয়ালস সমীকরণের রূপ হয় PV = RT । এভাবেই খুব উচ্চ তাপমাত্রায় A ও B বাস্তব গ্যাস D আদর্শ গ্যাসের ন্যায় আচরণ করবে।