ఆదర్శ స్థితి యొక్క సమీకరణం. ఆదర్శ వాయువు యొక్క గ్యాస్ పీడనం (మెండలీవ్-క్లాపిరాన్ సమీకరణం).

>>భౌతికశాస్త్రం మరియు ఖగోళ శాస్త్రం >>భౌతికశాస్త్రం 10వ తరగతి >>భౌతికశాస్త్రం: ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి సమీకరణం

ఆదర్శ వాయువు స్థితి

ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క సమీకరణం అనే అంశానికి మేము నేటి భౌతిక శాస్త్ర పాఠాన్ని అంకితం చేస్తాము. అయితే, మొదట, ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి వంటి భావనను అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నిద్దాం. పరమాణువులు మరియు అణువుల వంటి వాస్తవ వాయువుల కణాలు వాటి స్వంత పరిమాణాలను కలిగి ఉన్నాయని మరియు సహజంగా అంతరిక్షంలో కొంత వాల్యూమ్‌ను నింపుతాయని మరియు తదనుగుణంగా అవి ఒకదానికొకటి కొద్దిగా ఆధారపడి ఉంటాయని మనకు తెలుసు.

వాయు కణాల మధ్య పరస్పర చర్య చేసినప్పుడు, భౌతిక శక్తులు వాటి కదలికను భారం చేస్తాయి మరియు తద్వారా వాటి యుక్తిని పరిమితం చేస్తాయి. అందువల్ల, గ్యాస్ చట్టాలు మరియు వాటి పర్యవసానాలు, ఒక నియమం వలె, అరుదైన వాస్తవ వాయువులకు మాత్రమే ఉల్లంఘించబడవు. అంటే, వాయువుల కోసం, కణాల మధ్య దూరం గ్యాస్ కణాల అంతర్గత పరిమాణాన్ని గణనీయంగా మించిపోయింది. అదనంగా, అటువంటి కణాల మధ్య పరస్పర చర్య సాధారణంగా తక్కువగా ఉంటుంది.

అందువల్ల, సహజ వాతావరణ పీడనం వద్ద గ్యాస్ చట్టాలు సుమారుగా విలువను కలిగి ఉంటాయి మరియు ఈ పీడనం ఎక్కువగా ఉంటే, అప్పుడు చట్టాలు వర్తించవు.

అందువల్ల, భౌతిక శాస్త్రంలో అటువంటి భావనను ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితిగా పరిగణించడం ఆచారం. అటువంటి పరిస్థితులలో, కణాలు సాధారణంగా సూక్ష్మదర్శిని కొలతలు కలిగి మరియు ఒకదానితో ఒకటి పరస్పర చర్య లేని కొన్ని రేఖాగణిత బిందువులుగా పరిగణించబడతాయి.

రాష్ట్రం యొక్క ఆదర్శ వాయువు సమీకరణం

కానీ ఈ మైక్రోస్కోపిక్ పారామితులను అనుసంధానించే మరియు వాయువు యొక్క స్థితిని నిర్ణయించే సమీకరణాన్ని సాధారణంగా ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి సమీకరణం అంటారు.

అటువంటి సున్నా పారామితులు, ఇది లేకుండా వాయువు యొక్క స్థితిని నిర్ణయించడం అసాధ్యం:

మొదటి పరామితి ఒత్తిడిని కలిగి ఉంటుంది, ఇది గుర్తుచే సూచించబడుతుంది - P;
రెండవ పరామితి వాల్యూమ్ -V;
మరియు మూడవ పరామితి ఉష్ణోగ్రత - T.
మా పాఠం యొక్క మునుపటి విభాగం నుండి, వాయువులు రసాయన ప్రతిచర్యలలో రియాక్టెంట్‌లుగా పనిచేస్తాయని లేదా ఉత్పత్తులుగా పనిచేస్తాయని మాకు ఇప్పటికే తెలుసు, కాబట్టి, సాధారణ పరిస్థితులలో, వాయువులు ఒకదానితో ఒకటి ప్రతిస్పందించేలా చేయడం కష్టం, మరియు దీని కోసం ఇది అవసరం. సాధారణ నుండి భిన్నమైన పరిస్థితులలో వాయువుల మోల్స్ సంఖ్యను నిర్ణయించడానికి.

కానీ ఈ ప్రయోజనాల కోసం వారు ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క సమీకరణాన్ని ఉపయోగిస్తారు. ఈ సమీకరణాన్ని సాధారణంగా క్లాపిరాన్-మెండలీవ్ సమీకరణం అని కూడా పిలుస్తారు.

ఒక ఆదర్శ వాయువు కోసం స్థితి యొక్క అటువంటి సమీకరణాన్ని పీడనం మరియు ఉష్ణోగ్రత యొక్క ఆధారపడటం కోసం సూత్రం నుండి సులభంగా పొందవచ్చు, ఈ సూత్రంలో వాయువు సాంద్రతను వివరిస్తుంది.

ఈ సమీకరణాన్ని స్థితి యొక్క ఆదర్శ వాయువు సమీకరణం అంటారు.

n అనేది గ్యాస్ మోల్స్ సంఖ్య;
పి - గ్యాస్ పీడనం, పే;
V - గ్యాస్ వాల్యూమ్, m3;
T - సంపూర్ణ వాయువు ఉష్ణోగ్రత, K;
R - సార్వత్రిక వాయువు స్థిరాంకం 8.314 J/mol×K.

మొదటిసారిగా, వాయువుల పీడనం, ఘనపరిమాణం మరియు ఉష్ణోగ్రతల మధ్య సంబంధాన్ని ఏర్పరచడంలో సహాయపడే ఒక సమీకరణాన్ని 1834లో సెయింట్ పీటర్స్‌బర్గ్‌లో చాలా కాలం పాటు పనిచేసిన ప్రసిద్ధ ఫ్రెంచ్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త బెనాయిట్ క్లాపేరోన్ పొందారు మరియు రూపొందించారు. కానీ డిమిత్రి ఇవనోవిచ్ మెండలీవ్, గొప్ప రష్యన్ శాస్త్రవేత్త, దీనిని 1874లో మొదట ఉపయోగించాడు, అయితే అంతకు ముందు అతను క్లాపేరాన్ రూపొందించిన చట్టంతో అవోగాడ్రో యొక్క చట్టాన్ని కలపడం ద్వారా సూత్రాన్ని పొందాడు.

అందువల్ల, ఐరోపాలో, వాయువుల ప్రవర్తన యొక్క స్వభావం గురించి తీర్మానాలు చేయడానికి అనుమతించే చట్టాన్ని మెండలీవ్-క్లాపేరాన్ చట్టం అని పిలుస్తారు.

అలాగే, గ్యాస్ వాల్యూమ్ లీటర్లలో వ్యక్తీకరించబడినప్పుడు, క్లాపెరాన్-మెండలీవ్ సమీకరణం క్రింది రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది అనే వాస్తవాన్ని మీరు గమనించాలి:

ఈ అంశాన్ని అధ్యయనం చేయడంలో మీకు ఎటువంటి సమస్యలు లేవని నేను ఆశిస్తున్నాను మరియు ఇప్పుడు ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క సమీకరణం ఏమిటో మీకు ఒక ఆలోచన ఉంది మరియు దాని సహాయంతో మీరు వాస్తవ వాయువుల పారామితులను లెక్కించవచ్చని మీకు తెలుసు. వాయువుల భౌతిక పరిస్థితులు సాధారణ పరిస్థితులకు దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు.

గ్యాస్ పీడనం లేఖ ద్వారా సూచించబడుతుంది ఆర్ , పాస్కల్స్‌లో కొలుస్తారు (న్యూటన్ మీటర్ స్క్వేర్‌తో విభజించబడింది). కంటైనర్ గోడలపై అణువులు కొట్టడం వల్ల గ్యాస్ పీడనం ఏర్పడుతుంది. మరింత తరచుగా దెబ్బలు, అవి బలంగా ఉంటాయి, అధిక ఒత్తిడి.

ఆదర్శ వాయువు భౌతిక శాస్త్రంలో ఒక నమూనా. పాత్ర యొక్క గోడ నుండి గోడకు ఎగురుతున్న అణువు ఇతర అణువులతో ఘర్షణలను అనుభవించనప్పుడు పాత్రలోని వాయువు ఆదర్శ వాయువుగా పరిగణించబడుతుంది.

ప్రాథమిక MKT సమీకరణం గ్యాస్ సిస్టమ్ యొక్క మాక్రోస్కోపిక్ పారామితులను (పీడనం, వాల్యూమ్, ఉష్ణోగ్రత) మైక్రోస్కోపిక్ వాటితో (అణువుల ద్రవ్యరాశి, వాటి కదలిక యొక్క సగటు వేగం) కలుపుతుంది.

ఏకాగ్రత ఎక్కడ ఉంది, 1/mol; - పరమాణు ద్రవ్యరాశి, kg; - అణువుల మూల సగటు చదరపు వేగం, m/s; - పరమాణు కదలిక యొక్క గతిశక్తి, J.

స్థితి యొక్క ఆదర్శ వాయువు సమీకరణం అనేది ఒక ఆదర్శ వాయువు యొక్క పీడనం, మోలార్ వాల్యూమ్ మరియు సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత మధ్య సంబంధాన్ని ఏర్పరిచే ఒక సూత్రం. సమీకరణం ఇలా కనిపిస్తుంది: . ఈ సమీకరణాన్ని క్లేపెరాన్-మెండలీవ్ సమీకరణం అంటారు.

చివరి సమీకరణాన్ని ఏకీకృత వాయువు చట్టం అంటారు. దాని నుండి బాయిల్ - మారియోట్, చార్లెస్ మరియు గే-లుసాక్ యొక్క చట్టాలు పొందబడ్డాయి. ఈ చట్టాలను ఐసోప్రాసెసెస్ కోసం చట్టాలు అంటారు:

ఐసోప్రాసెసెస్ అంటే అదే పరామితి లేదా T-ఉష్ణోగ్రత, లేదా V-వాల్యూమ్ లేదా p-పీడనం వద్ద జరిగే ప్రక్రియలు.

ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియ - బాయిల్ నియమం - మారియోట్ (స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రత మరియు ఇచ్చిన వాయువు ద్రవ్యరాశి వద్ద, పీడనం మరియు వాల్యూమ్ యొక్క ఉత్పత్తి స్థిరమైన విలువ)

ఐసోబారిక్ ప్రక్రియ - - గే-లుసాక్ చట్టం (ఇచ్చిన వాయువు ద్రవ్యరాశికి స్థిరమైన పీడనం వద్ద, వాల్యూమ్ మరియు ఉష్ణోగ్రత నిష్పత్తి స్థిరమైన విలువ)

ఐసోకోరిక్ ప్రక్రియ - - చార్లెస్ చట్టం (ఇచ్చిన వాయువు ద్రవ్యరాశికి స్థిరమైన వాల్యూమ్‌లో, పీడనం మరియు ఉష్ణోగ్రత నిష్పత్తి స్థిరమైన విలువ)

10/2. థ్రెడ్ పొడవుపై థ్రెడ్ లోలకం యొక్క డోలనం యొక్క వ్యవధి యొక్క ఆధారపడటాన్ని తనిఖీ చేస్తోంది (మరియు లోడ్ యొక్క ద్రవ్యరాశి నుండి కాలం యొక్క స్వాతంత్ర్యం)

మీరు 0.1 కిలోల బరువున్న దాని కాలికి 100 సెం.మీ పొడవాటి దారంతో జతచేయబడిన త్రిపాద, ఒక్కొక్కటి 0.1 కిలోల బరువున్న బరువుల సెట్ మరియు స్టాప్‌వాచ్‌ని కలిగి ఉన్నారు.

థ్రెడ్ నుండి 0.1 కిలోల మరొక బరువును వేలాడదీయండి మరియు డోలనం యొక్క కాలాన్ని మొదట్లో సమతౌల్య స్థానం నుండి 5 సెం.మీ.తో వైదొలిగినప్పుడు బరువు యొక్క డోలనం యొక్క కాలాన్ని కొలవండి. ప్రయోగాత్మక ఫలితాలు కాలం కూడా రెట్టింపు అయ్యిందనే ఊహను నిర్ధారిస్తాయా?

ఒక లోలకం యొక్క డోలనం యొక్క కాలాన్ని ఒక బరువు మరియు 100 సెం.మీ పొడవుతో అది సమతౌల్య స్థానం నుండి 5 సెం.మీ.కు తగ్గించి, థ్రెడ్ యొక్క పొడవును 25 సెం.మీకి తగ్గించి, లోలకం యొక్క డోలనం యొక్క కాలాన్ని మళ్లీ కొలవండి. ప్రయోగాత్మక ఫలితాలు థ్రెడ్ యొక్క పొడవు 4 కారకం ద్వారా తగ్గించబడినప్పుడు, డోలనం కాలం 2 కారకం ద్వారా తగ్గుతుందనే ఊహను నిర్ధారిస్తాయా?

టికెట్-11 11
బాష్పీభవనం మరియు సంక్షేపణం. సంతృప్త మరియు అసంతృప్త జంటలు. గాలి తేమ. గాలి తేమ కొలత.

బాష్పీభవనం అనేది ద్రవం యొక్క ఉచిత ఉపరితలం నుండి ఏదైనా ఉష్ణోగ్రత వద్ద సంభవించే బాష్పీభవనం. థర్మల్ మోషన్ సమయంలో అణువుల గతి శక్తి యొక్క అసమాన పంపిణీ ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒక ద్రవ లేదా ఘన యొక్క కొన్ని అణువుల గతి శక్తి ఇతర అణువులతో వారి కనెక్షన్ యొక్క సంభావ్య శక్తిని అధిగమించవచ్చు. ఎక్కువ వేగంతో ఉన్న అణువులు ఎక్కువ గతి శక్తిని కలిగి ఉంటాయి మరియు శరీరం యొక్క ఉష్ణోగ్రత దాని అణువుల కదలిక వేగంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కాబట్టి, బాష్పీభవనం ద్రవం యొక్క శీతలీకరణతో కూడి ఉంటుంది. బాష్పీభవన రేటు వీటిపై ఆధారపడి ఉంటుంది: బహిరంగ ఉపరితల వైశాల్యం, ఉష్ణోగ్రత మరియు ద్రవ సమీపంలోని అణువుల సాంద్రత. ఘనీభవనం అనేది ఒక పదార్థాన్ని వాయు స్థితి నుండి ద్రవ స్థితికి మార్చే ప్రక్రియ.

స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒక క్లోజ్డ్ పాత్రలో ద్రవం యొక్క బాష్పీభవనం వాయు స్థితిలో ఆవిరైన పదార్ధం యొక్క అణువుల ఏకాగ్రతలో క్రమంగా పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది. బాష్పీభవనం ప్రారంభమైన కొంత సమయం తరువాత, వాయు స్థితిలో ఉన్న పదార్ధం యొక్క ఏకాగ్రత విలువను చేరుకుంటుంది, ఆ సమయంలో ద్రవంలోకి తిరిగి వచ్చే అణువుల సంఖ్య అదే సమయంలో ద్రవాన్ని విడిచిపెట్టిన అణువుల సంఖ్యకు సమానంగా మారుతుంది. పదార్ధం యొక్క బాష్పీభవనం మరియు సంక్షేపణం ప్రక్రియల మధ్య డైనమిక్ సమతుల్యత ఏర్పడుతుంది. ద్రవంతో డైనమిక్ సమతుల్యతలో ఉండే వాయు స్థితిలో ఉన్న పదార్థాన్ని సంతృప్త ఆవిరి అంటారు. (బాష్పీభవన ప్రక్రియలో ద్రవాన్ని విడిచిపెట్టే అణువుల సముదాయాన్ని ఆవిరి అంటారు.) సంతృప్త కంటే తక్కువ పీడనం వద్ద ఆవిరిని అసంతృప్త అంటారు.

రిజర్వాయర్లు, నేల మరియు వృక్షసంపద, అలాగే మానవులు మరియు జంతువుల శ్వాసక్రియ యొక్క ఉపరితలాల నుండి నీటి స్థిరమైన ఆవిరి కారణంగా, వాతావరణం ఎల్లప్పుడూ నీటి ఆవిరిని కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, వాతావరణ పీడనం పొడి గాలి మరియు దానిలో ఉన్న నీటి ఆవిరి యొక్క పీడనం యొక్క మొత్తం. గాలి ఆవిరితో సంతృప్తమైనప్పుడు నీటి ఆవిరి పీడనం గరిష్టంగా ఉంటుంది. సంతృప్త ఆవిరి, అసంతృప్త ఆవిరి వలె కాకుండా, ఆదర్శ వాయువు యొక్క చట్టాలను పాటించదు. అందువలన, సంతృప్త ఆవిరి పీడనం వాల్యూమ్పై ఆధారపడి ఉండదు, కానీ ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ ఆధారపడటం సాధారణ సూత్రం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడదు, అందువల్ల, ఉష్ణోగ్రతపై సంతృప్త ఆవిరి పీడనం యొక్క ఆధారపడటం యొక్క ప్రయోగాత్మక అధ్యయనం ఆధారంగా, పట్టికలు సంకలనం చేయబడ్డాయి, దీని నుండి వివిధ ఉష్ణోగ్రతలలో దాని ఒత్తిడిని నిర్ణయించవచ్చు.

ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద గాలిలో నీటి ఆవిరి పీడనాన్ని సంపూర్ణ తేమ లేదా నీటి ఆవిరి పీడనం అంటారు. ఆవిరి పీడనం అణువుల ఏకాగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది కాబట్టి, సంపూర్ణ తేమ అనేది ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద గాలిలో ఉండే నీటి ఆవిరి సాంద్రతగా నిర్వచించబడుతుంది, ఇది క్యూబిక్ మీటర్ (p)కి కిలోగ్రాములలో వ్యక్తీకరించబడుతుంది.

ప్రకృతిలో గమనించిన చాలా దృగ్విషయాలు, ఉదాహరణకు, బాష్పీభవన రేటు, వివిధ పదార్ధాల నుండి ఎండబెట్టడం మరియు మొక్కలు వడలిపోవడం, గాలిలోని నీటి ఆవిరి పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉండదు, కానీ ఈ మొత్తం సంతృప్తతకు ఎంత దగ్గరగా ఉంటుంది, అనగా. , సాపేక్ష ఆర్ద్రతపై, ఇది నీటి ఆవిరితో సంతృప్త గాలి స్థాయిని వర్ణిస్తుంది. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు మరియు అధిక తేమ వద్ద, ఉష్ణ బదిలీ పెరుగుతుంది మరియు ఒక వ్యక్తి అల్పోష్ణస్థితికి గురవుతాడు. అధిక ఉష్ణోగ్రతలు మరియు తేమ వద్ద, ఉష్ణ బదిలీ, దీనికి విరుద్ధంగా, తీవ్రంగా తగ్గుతుంది, ఇది శరీరం యొక్క వేడెక్కడానికి దారితీస్తుంది. మధ్య వాతావరణ అక్షాంశాలలో మానవులకు అత్యంత అనుకూలమైనది 40-60% సాపేక్ష ఆర్ద్రత. సాపేక్ష ఆర్ద్రత అనేది ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద గాలిలోని నీటి ఆవిరి (లేదా పీడనం) సాంద్రత మరియు అదే ఉష్ణోగ్రత వద్ద నీటి ఆవిరి యొక్క సాంద్రత (లేదా పీడనం) శాతంగా వ్యక్తీకరించబడిన నిష్పత్తి, అనగా.

11/2. "విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ" అంశంపై ప్రయోగాత్మక పని:

విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క దృగ్విషయం యొక్క పరిశీలన.

విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క దృగ్విషయాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి మీరు మీ వద్ద ఉన్న పరికరాలను కలిగి ఉన్నారు: ఒక అయస్కాంతం, ఒక వైర్ కాయిల్, ఒక మిల్లిఅమ్మీటర్.

కాయిల్‌కు మిల్లిఅమ్‌మీటర్‌ను కనెక్ట్ చేయండి, కాయిల్‌లో ప్రేరేపిత కరెంట్‌ని ఉత్పత్తి చేయడానికి సాధ్యమయ్యే మార్గాలను అన్వేషించండి. విద్యుత్ ప్రవాహం సంభవించే పరిస్థితుల గురించి ఒక ముగింపును గీయండి.

11. థర్మోడైనమిక్స్లో పని. అంతర్గత శక్తి. థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమం. అడియాబాటిక్ ప్రక్రియ. థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క రెండవ నియమం.

తెలిసినట్లుగా, ఘర్షణ శక్తుల యొక్క ప్రత్యేకత ఏమిటంటే, ఘర్షణ శక్తులకు వ్యతిరేకంగా చేసే పని గతి లేదా సంభావ్య శక్తిని పెంచదు. అయినప్పటికీ, ఘర్షణ శక్తులకు వ్యతిరేకంగా పని గుర్తించబడదు. ఉదాహరణకు, గాలి నిరోధకత సమక్షంలో శరీర కదలిక శరీర ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది. ఈ పెరుగుదల కొన్నిసార్లు చాలా పెద్దది కావచ్చు - వాతావరణంలోకి ఎగురుతున్న ఉల్కలు గాలి నిరోధకత వల్ల కలిగే వేడి కారణంగా ఖచ్చితంగా కాలిపోతాయి. అలాగే, ఘర్షణ శక్తుల ఉనికితో కదులుతున్నప్పుడు, శరీరం యొక్క స్థితిలో మార్పు సంభవించవచ్చు - ద్రవీభవన, మొదలైనవి.

కాబట్టి, ఘర్షణ శక్తుల సమక్షంలో కదలిక సంభవిస్తే, అప్పుడు మొదటిది, గతి మరియు సంభావ్య శక్తి మొత్తంలో తగ్గుదల ఉందిప్రక్రియలో పాల్గొనే అన్ని సంస్థలు, రెండవది, రుద్దుతున్న శరీరాల స్థితిలో మార్పు ఉంది(తాపన, అగ్రిగేషన్ స్థితిలో మార్పు మొదలైనవి).

శరీరాల స్థితిలో ఇటువంటి మార్పులు వాటి శక్తి నిల్వలలో మార్పులతో కూడి ఉంటాయి. శరీరం యొక్క స్థితిపై, ప్రత్యేకించి దాని ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉండే శక్తిని అంటారు అంతర్గత శక్తి.

శరీరంపై లేదా శరీరంపై పని చేసినప్పుడు, అలాగే ఒక శరీరం నుండి మరొక శరీరానికి వేడిని బదిలీ చేసినప్పుడు శరీరం యొక్క అంతర్గత శక్తి మారవచ్చు. అంతర్గత శక్తిని యాంత్రిక శక్తి వలె అదే యూనిట్లలో కొలుస్తారు.

మేము ప్రక్రియలో పాల్గొనే అన్ని శరీరాలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే మరియు అన్ని శరీరాల యొక్క యాంత్రిక మరియు అంతర్గత శక్తి రెండింటిలో మార్పును పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, మొత్తం శక్తి స్థిరమైన పరిమాణం అని మేము చివరికి పొందుతాము.. ఇది మొత్తం శక్తి పరిరక్షణ చట్టం. థర్మోడైనమిక్స్‌లో దీనిని అంటారు మొదటి ప్రారంభంమరియు ఈ క్రింది విధంగా రూపొందించబడింది: వాయువుకు అందించబడిన వేడి దాని అంతర్గత శక్తిని మార్చడానికి మరియు బాహ్య శక్తులకు వ్యతిరేకంగా వాయువు చేసే పనికి వెళుతుంది:

ఉష్ణ బదిలీని నిర్లక్ష్యం చేసే ప్రక్రియ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది అడియాబాటిక్.

ఉష్ణ బదిలీ- ఒక శరీరం యొక్క అంతర్గత శక్తి పెరిగే ప్రక్రియ, మరియు మరొకటి తదనుగుణంగా తగ్గుతుంది. ఈ ప్రక్రియను వర్గీకరించడానికి, భావన పరిచయం చేయబడింది వేడి మొత్తంఉష్ణ బదిలీ సమయంలో సంభవించే శరీరం యొక్క అంతర్గత శక్తిలో మార్పు. అటువంటి ప్రక్రియతో Q=0, A=-DU, అనగా. అంతర్గత శక్తిలో మార్పుల కారణంగా వాయువు ద్వారా పని జరుగుతుంది.

థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క రెండవ నియమం- శరీరాల మధ్య ఉష్ణ బదిలీ ప్రక్రియల దిశపై పరిమితులను విధించే భౌతిక సూత్రం. థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క రెండవ నియమం రెండవ రకమైన శాశ్వత చలన యంత్రాలు అని పిలవడాన్ని నిషేధిస్తుంది, ఇది వ్యవస్థ యొక్క మొత్తం అంతర్గత శక్తిని ఉపయోగకరమైన పనిగా మార్చడం అసాధ్యం అని చూపిస్తుంది. థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క రెండవ నియమం అనేది థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క చట్రంలో నిరూపించబడని ఒక ప్రతిపాదన. ఇది ప్రయోగాత్మక వాస్తవాల సాధారణీకరణ ఆధారంగా సృష్టించబడింది మరియు అనేక ప్రయోగాత్మక నిర్ధారణలను పొందింది.

అణువుల ద్రవ్యరాశి మరియు పరిమాణం.

ఒక అణువు యొక్క సగటు వ్యాసం ≈ 3 10 -10 మీ.

ఒక అణువు ఆక్రమించిన స్థలం యొక్క సగటు వాల్యూమ్ ≈ 2.7 · 10 -29 m 3 .

ఒక అణువు యొక్క సగటు ద్రవ్యరాశి ≈ 2.4 · 10 -26 కిలోలు.

ఆదర్శ వాయువు.

ఆదర్శ వాయువు అనేది ఒక వాయువు, దీని అణువులను పదార్థ బిందువులుగా పరిగణించవచ్చు మరియు ఒకదానితో ఒకటి పరస్పర చర్య అనేది ఘర్షణల ద్వారా మాత్రమే జరుగుతుంది.

ఉష్ణ మార్పిడి.

ఉష్ణ మార్పిడి అనేది వివిధ ఉష్ణోగ్రతలను కలిగి ఉన్న సంపర్కంలో ఉన్న శరీరాల మధ్య అంతర్గత శక్తిని మార్పిడి చేసే ప్రక్రియ. ఉష్ణ మార్పిడి ప్రక్రియలో శరీరం లేదా శరీర వ్యవస్థ ద్వారా బదిలీ చేయబడిన శక్తి వేడి మొత్తం ప్ర

తాపన మరియు శీతలీకరణ.

ఒక శరీరం అందుకున్న వేడి మొత్తం కారణంగా వేడి మరియు శీతలీకరణ జరుగుతుంది ప్రవేడి చేయడం మరియు ఇతర మొత్తంలో వేడిని కోల్పోవడం ప్రచల్లని క్లోజ్డ్ సిస్టమ్‌లో

వేడి పరిమాణం:

m- శరీర బరువు, Δ t- తాపన సమయంలో ఉష్ణోగ్రత మార్పు (శీతలీకరణ), సి- నిర్దిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యం - 1 కిలోల బరువున్న శరీరాన్ని 1 ° C ద్వారా వేడి చేయడానికి అవసరమైన శక్తి.

నిర్దిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యం యొక్క యూనిట్ 1 J/kg.

ద్రవీభవన మరియు స్ఫటికీకరణ

λ అనేది ఫ్యూజన్ యొక్క నిర్దిష్ట వేడి, J/kgలో కొలుస్తారు.

బాష్పీభవనం మరియు సంక్షేపణం:

ఆర్- ఆవిరి యొక్క నిర్దిష్ట వేడి, J/kgలో కొలుస్తారు.

దహనం

కె- దహన యొక్క నిర్దిష్ట వేడి (వేడి తొలగింపు సామర్థ్యం), J/kgలో కొలుస్తారు.

అంతర్గత శక్తి మరియు పని.

శరీరం యొక్క అంతర్గత శక్తి ఉష్ణ బదిలీ వల్ల మాత్రమే కాకుండా, చేసిన పని వల్ల కూడా మారుతుంది:

వ్యవస్థ ద్వారా చేసే పని సానుకూలంగా ఉంటుంది, అయితే బాహ్య శక్తుల ద్వారా చేసే పని ప్రతికూలంగా ఉంటుంది.

ఆదర్శ వాయువు యొక్క పరమాణు గతి సిద్ధాంతం యొక్క ప్రాథమిక అంశాలు

ఆదర్శ వాయువు యొక్క పరమాణు గతి సిద్ధాంతం యొక్క ప్రాథమిక సమీకరణం:

p- ఒత్తిడి, n- అణువుల ఏకాగ్రత, m 0 అనేది అణువు యొక్క ద్రవ్యరాశి.

ఉష్ణోగ్రత.

ఉష్ణోగ్రత అనేది స్కేలార్ భౌతిక పరిమాణం, ఇది థర్మల్ సమతుల్యత వద్ద ఒక వివిక్త వ్యవస్థ యొక్క అణువుల యొక్క ఉష్ణ కదలిక యొక్క తీవ్రతను వర్ణిస్తుంది మరియు అణువుల అనువాద చలనం యొక్క సగటు గతి శక్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

ఉష్ణోగ్రత ప్రమాణాలు.

శ్రద్ధ!!! పరమాణు భౌతిక శాస్త్రంలో, ఉష్ణోగ్రత కెల్విన్ డిగ్రీలలో కొలుస్తారు. ఏదైనా ఉష్ణోగ్రత వద్ద tసెల్సియస్, ఉష్ణోగ్రత విలువ టికెల్విన్ 273 డిగ్రీలు అధికం:

వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రత మరియు దాని అణువుల కదలిక యొక్క గతి శక్తి మధ్య సంబంధం:

కె- బోల్ట్జ్మాన్ స్థిరాంకం; కె= 1.38 · 10 -23 J/K.

గ్యాస్ ఒత్తిడి:

ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి సమీకరణం:

N = n V- అణువుల మొత్తం సంఖ్య.

మెండలీవ్-క్లేపెరాన్ సమీకరణం:

m- వాయువు ద్రవ్యరాశి, M - 1 మోల్ వాయువు ద్రవ్యరాశి, ఆర్- సార్వత్రిక వాయువు స్థిరాంకం:

ఉల్లేఖనం:టాపిక్ యొక్క సాంప్రదాయ ప్రెజెంటేషన్, కంప్యూటర్ మోడల్‌పై ప్రదర్శనతో అనుబంధంగా ఉంటుంది.

పదార్థం యొక్క మూడు మొత్తం స్థితులలో, సరళమైనది వాయు స్థితి. వాయువులలో, అణువుల మధ్య పనిచేసే శక్తులు చిన్నవి మరియు కొన్ని పరిస్థితులలో, నిర్లక్ష్యం చేయబడతాయి.

గ్యాస్ అంటారు పరిపూర్ణమైనది , ఒకవేళ:

అణువుల పరిమాణాలను నిర్లక్ష్యం చేయవచ్చు, అనగా. అణువులను మెటీరియల్ పాయింట్లుగా పరిగణించవచ్చు;

అణువుల మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క శక్తులను నిర్లక్ష్యం చేయవచ్చు (అణువుల సంభావ్య పరస్పర శక్తి వాటి గతి శక్తి కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది);

ఒకదానికొకటి మరియు ఓడ యొక్క గోడలతో అణువుల ఘర్షణలు ఖచ్చితంగా సాగేవిగా పరిగణించబడతాయి.

నిజమైన వాయువులు ఆదర్శ వాయువులకు దగ్గరగా ఉంటాయి:

సాధారణ పరిస్థితులకు దగ్గరగా ఉన్న పరిస్థితులు (t = 0 0 C, p = 1.03·10 5 Pa);

అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద.

ఆదర్శ వాయువుల ప్రవర్తనను నియంత్రించే చట్టాలు చాలా కాలం క్రితం ప్రయోగాత్మకంగా కనుగొనబడ్డాయి. అందువలన, బాయిల్-మారియోట్ చట్టం 17వ శతాబ్దంలో తిరిగి స్థాపించబడింది. ఈ చట్టాల సూత్రీకరణలను తెలియజేయండి.

బాయిల్ యొక్క చట్టం - మారియోట్.వాయువు దాని ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉండే పరిస్థితులలో ఉండనివ్వండి (అటువంటి పరిస్థితులు అంటారు ఐసోథర్మల్ ).అప్పుడు ఇచ్చిన వాయువు ద్రవ్యరాశికి, పీడనం మరియు వాల్యూమ్ యొక్క ఉత్పత్తి స్థిరంగా ఉంటుంది:

ఈ ఫార్ములా అంటారు ఐసోథర్మ్ సమీకరణం. గ్రాఫికల్‌గా, వివిధ ఉష్ణోగ్రతల కోసం Vపై p ఆధారపడటం చిత్రంలో చూపబడింది.

వాల్యూమ్ మారినప్పుడు ఒత్తిడిని మార్చడానికి శరీరం యొక్క ఆస్తి అంటారు సంపీడనత. వాల్యూమ్ మార్పు T=const వద్ద జరిగితే, అప్పుడు కంప్రెసిబిలిటీ వర్గీకరించబడుతుంది ఐసోథర్మల్ కంప్రెసిబిలిటీ కోఎఫీషియంట్ఇది ఒత్తిడిలో యూనిట్ మార్పుకు కారణమయ్యే వాల్యూమ్‌లో సాపేక్ష మార్పుగా నిర్వచించబడింది.

ఆదర్శ వాయువు కోసం దాని విలువను లెక్కించడం సులభం. ఐసోథర్మ్ సమీకరణం నుండి మనం పొందుతాము:

మైనస్ సంకేతం వాల్యూమ్ పెరిగేకొద్దీ ఒత్తిడి తగ్గుతుందని సూచిస్తుంది. అందువలన, ఒక ఆదర్శ వాయువు యొక్క ఐసోథర్మల్ కంప్రెసిబిలిటీ కోఎఫీషియంట్ దాని పీడనం యొక్క పరస్పరం సమానంగా ఉంటుంది. ఒత్తిడి పెరిగేకొద్దీ, అది తగ్గుతుంది, ఎందుకంటే అధిక పీడనం, వాయువు మరింత కుదింపు కోసం తక్కువ అవకాశం ఉంటుంది.

గే-లుసాక్ చట్టం.వాయువు దాని పీడనం స్థిరంగా ఉండే పరిస్థితులలో ఉండనివ్వండి (అలాంటి పరిస్థితులు అంటారు ఐసోబారిక్ ) కదిలే పిస్టన్ ద్వారా మూసివేయబడిన సిలిండర్లో వాయువును ఉంచడం ద్వారా వాటిని సాధించవచ్చు. అప్పుడు గ్యాస్ ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు పిస్టన్ యొక్క కదలికకు మరియు వాల్యూమ్లో మార్పుకు దారి తీస్తుంది. గ్యాస్ పీడనం స్థిరంగా ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, ఇచ్చిన వాయువు ద్రవ్యరాశికి, దాని వాల్యూమ్ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది:

ఇక్కడ V 0 అనేది ఉష్ణోగ్రత t = 0 0 C వద్ద వాల్యూమ్, - ఘనపరిమాణ విస్తరణ గుణకంవాయువులు ఇది కంప్రెసిబిలిటీ కోఎఫీషియంట్ మాదిరిగానే ఒక రూపంలో సూచించబడుతుంది:

గ్రాఫికల్‌గా, వివిధ ఒత్తిళ్ల కోసం Tపై V యొక్క ఆధారపడటం చిత్రంలో చూపబడింది.

సెల్సియస్‌లోని ఉష్ణోగ్రత నుండి సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రతకు మారడం, గే-లుసాక్ నియమాన్ని ఇలా వ్రాయవచ్చు:

చార్లెస్ చట్టం.ఒక వాయువు దాని ఘనపరిమాణం స్థిరంగా ఉండే పరిస్థితుల్లో ఉంటే ( ఐసోకోరిక్ పరిస్థితులు), అప్పుడు ఇచ్చిన వాయువు ద్రవ్యరాశికి ఒత్తిడి ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది:

ఇక్కడ p 0 - ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒత్తిడి t = 0 0 C, - ఒత్తిడి గుణకం. ఇది 1 0 ద్వారా వేడి చేయబడినప్పుడు గ్యాస్ పీడనంలో సాపేక్ష పెరుగుదలను చూపుతుంది:

చార్లెస్ చట్టాన్ని ఇలా కూడా వ్రాయవచ్చు:

అవగాడ్రో యొక్క చట్టం:ఒకే ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద ఏదైనా ఆదర్శ వాయువు యొక్క ఒక మోల్ అదే వాల్యూమ్‌ను ఆక్రమిస్తుంది. సాధారణ పరిస్థితుల్లో (t = 0 0 C, p = 1.03·10 5 Pa) ఈ వాల్యూమ్ m -3 / molకి సమానంగా ఉంటుంది.

వివిధ పదార్ధాల 1 మోల్‌లో ఉన్న కణాల సంఖ్యను అంటారు. అవగాడ్రో స్థిరంగా ఉంటుంది :

సాధారణ పరిస్థితుల్లో 1 m3కి కణాల సంఖ్య n0ని లెక్కించడం సులభం:

ఈ నంబర్ అంటారు లోష్మిడ్ట్ సంఖ్య.

డాల్టన్ యొక్క చట్టం:ఆదర్శ వాయువుల మిశ్రమం యొక్క పీడనం దానిలోకి ప్రవేశించే వాయువుల పాక్షిక పీడనాల మొత్తానికి సమానం, అనగా.

ఎక్కడ - పాక్షిక ఒత్తిళ్లు- మిశ్రమం యొక్క భాగాలు ప్రతి ఒక్కటి ఒకే ఉష్ణోగ్రత వద్ద మిశ్రమం యొక్క వాల్యూమ్‌కు సమానమైన వాల్యూమ్‌ను ఆక్రమించినట్లయితే అవి కలిగించే ఒత్తిడి.

క్లాపిరాన్ - మెండలీవ్ సమీకరణం.ఆదర్శ వాయువు చట్టాల నుండి మనం పొందవచ్చు రాష్ట్ర సమీకరణం , సమతౌల్య స్థితిలో ఆదర్శ వాయువు యొక్క T, p మరియు V లను కలుపుతుంది. ఈ సమీకరణాన్ని మొదట ఫ్రెంచ్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త మరియు ఇంజనీర్ B. క్లాపేరోన్ మరియు రష్యన్ శాస్త్రవేత్తలు D.I. మెండలీవ్, కాబట్టి వారి పేరును కలిగి ఉంది.

వాయువు యొక్క నిర్దిష్ట ద్రవ్యరాశి వాల్యూమ్ V 1ని ఆక్రమించనివ్వండి, ఒత్తిడి p 1 మరియు T 1 ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉండాలి. వేరే స్థితిలో ఉన్న అదే ద్రవ్యరాశి V 2, p 2, T 2 పారామితుల ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది (ఫిగర్ చూడండి). స్థితి 1 నుండి స్థితి 2కి మార్పు రెండు ప్రక్రియల రూపంలో జరుగుతుంది: ఐసోథర్మల్ (1 - 1") మరియు ఐసోకోరిక్ (1" - 2).

ఈ ప్రక్రియల కోసం, మేము బోయిల్ - మారియోట్ మరియు గే - లుసాక్ యొక్క చట్టాలను వ్రాయవచ్చు:

సమీకరణాల నుండి p 1 "ని తొలగించడం, మేము పొందుతాము

1 మరియు 2 రాష్ట్రాలు ఏకపక్షంగా ఎంపిక చేయబడినందున, చివరి సమీకరణాన్ని ఇలా వ్రాయవచ్చు:

ఈ సమీకరణం అంటారు క్లాపిరాన్ సమీకరణం , దీనిలో B అనేది స్థిరమైన, వివిధ వాయువుల ద్రవ్యరాశికి భిన్నంగా ఉంటుంది.

మెండలీవ్ క్లాపిరాన్ యొక్క సమీకరణాన్ని అవోగాడ్రో చట్టంతో కలిపాడు. అవగాడ్రో చట్టం ప్రకారం, అదే p మరియు T కలిగిన ఏదైనా ఆదర్శ వాయువు యొక్క 1 మోల్ V m అదే వాల్యూమ్‌ను ఆక్రమిస్తుంది, కాబట్టి స్థిరమైన B అన్ని వాయువులకు ఒకే విధంగా ఉంటుంది. అన్ని వాయువులకు సాధారణమైన ఈ స్థిరాంకం R చేత సూచించబడుతుంది మరియు దీనిని పిలుస్తారు సార్వత్రిక వాయువు స్థిరాంకం. అప్పుడు

ఈ సమీకరణం రాష్ట్రం యొక్క ఆదర్శ వాయువు సమీకరణం , దీనిని కూడా పిలుస్తారు క్లాపిరాన్-మెండలీవ్ సమీకరణం .

సార్వత్రిక వాయువు స్థిరాంకం యొక్క సంఖ్యా విలువను p, T మరియు V m విలువలను సాధారణ పరిస్థితులలో Clapeyron-Mendeleev సమీకరణంలోకి మార్చడం ద్వారా నిర్ణయించవచ్చు:

క్లాపిరాన్-మెండలీవ్ సమీకరణాన్ని ఏ వాయువుకైనా వ్రాయవచ్చు. దీన్ని చేయడానికి, M యొక్క ద్రవ్యరాశి వాయువు యొక్క ఘనపరిమాణం V = (m/M)V m అనే సూత్రం ద్వారా ఒక మోల్ యొక్క ఘనపరిమాణానికి సంబంధించినదని గుర్తుంచుకోండి, ఇక్కడ M వాయువు యొక్క మోలార్ ద్రవ్యరాశి. అప్పుడు m ద్రవ్యరాశి వాయువు కోసం క్లాపేరాన్-మెండలీవ్ సమీకరణం రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది:

పుట్టుమచ్చల సంఖ్య ఎక్కడ ఉంది.

తరచుగా ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క సమీకరణం పరంగా వ్రాయబడుతుంది బోల్ట్జ్మాన్ స్థిరంగా :

దీని ఆధారంగా, రాష్ట్ర సమీకరణాన్ని ఇలా సూచించవచ్చు

అణువుల ఏకాగ్రత ఎక్కడ ఉంది. చివరి సమీకరణం నుండి ఆదర్శ వాయువు యొక్క పీడనం దాని ఉష్ణోగ్రత మరియు అణువుల సాంద్రతకు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుందని స్పష్టమవుతుంది.

చిన్న ప్రదర్శనఆదర్శ వాయువు చట్టాలు. బటన్ నొక్కిన తర్వాత "ప్రారంభిద్దాం"మీరు బటన్‌ను నొక్కిన తర్వాత స్క్రీన్‌పై (నలుపు రంగు) ఏమి జరుగుతుందనే దానిపై ప్రెజెంటర్ యొక్క వ్యాఖ్యలను మరియు కంప్యూటర్ చర్యల వివరణను మీరు చూస్తారు. "ఇంకా"(గోధుమ రంగు). కంప్యూటర్ “బిజీ”గా ఉన్నప్పుడు (అంటే, టెస్టింగ్ ప్రోగ్రెస్‌లో ఉంది), ఈ బటన్ నిష్క్రియంగా ఉంటుంది. ప్రస్తుత ప్రయోగంలో పొందిన ఫలితాన్ని గ్రహించిన తర్వాత మాత్రమే తదుపరి ఫ్రేమ్‌కి వెళ్లండి. (ప్రెజెంటర్ వ్యాఖ్యలతో మీ అవగాహన ఏకీభవించకపోతే, వ్రాయండి!)

మీరు ఇప్పటికే ఉన్న ఆదర్శ గ్యాస్ చట్టాల చెల్లుబాటును ధృవీకరించవచ్చు

నిర్వచనం: ఆదర్శ వాయువు అనేది వాయువు, దీని లక్షణాలు క్రింది షరతులను సంతృప్తిపరుస్తాయి:
ఎ) అటువంటి వాయువు యొక్క అణువుల ఘర్షణలు సాగే బంతుల ఘర్షణల వలె సంభవిస్తాయి, వాటి కొలతలు చాలా తక్కువగా ఉంటాయి;
బి) తాకిడి నుండి ఢీకొనే వరకు, అణువులు ఏకరీతిగా మరియు రెక్టిలీనియర్‌గా కదులుతాయి;
సి) అణువుల మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క శక్తులు నిర్లక్ష్యం చేయబడతాయి.

గది ఉష్ణోగ్రత మరియు సాధారణ పీడనం వద్ద నిజమైన వాయువులు ఆదర్శ వాయువుల వలె ప్రవర్తిస్తాయి. ఆదర్శ వాయువులను హీలియం మరియు హైడ్రోజన్ వంటి వాయువులుగా పరిగణించవచ్చు, దీని లక్షణాలు సాధారణ పరిస్థితులలో కూడా ఆదర్శ వాయువు యొక్క చట్టాలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి.

ఆదర్శ వాయువు యొక్క నిర్దిష్ట ద్రవ్యరాశి యొక్క స్థితి మూడు పారామితుల విలువల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది: P, V, T. ఈ విలువలు, వాయువు యొక్క స్థితిని వర్గీకరిస్తాయి, వీటిని పిలుస్తారు రాష్ట్ర పారామితులు. ఈ పారామితులు సహజంగా ఒకదానికొకటి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి వాటిలో ఒకదానిలో మార్పు మరొకదానిలో మార్పును కలిగి ఉంటుంది. ఈ సంబంధాన్ని విశ్లేషణాత్మకంగా ఫంక్షన్‌గా పేర్కొనవచ్చు:

శరీరం యొక్క పారామితుల మధ్య సంబంధాన్ని అందించే సంబంధాన్ని అంటారు రాష్ట్ర సమీకరణం. కాబట్టి, ఈ సంబంధం ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క సమీకరణం.

వాయువు యొక్క స్థితిని వివరించే కొన్ని రాష్ట్ర పారామితులను పరిశీలిద్దాం:

1) ఒత్తిడి(పి) వాయువులో, అణువుల అస్తవ్యస్తమైన కదలిక ఫలితంగా ఒత్తిడి పుడుతుంది, దీని ఫలితంగా అణువులు ఒకదానితో ఒకటి మరియు కంటైనర్ గోడలతో ఢీకొంటాయి. ఓడ యొక్క గోడపై అణువుల ప్రభావం ఫలితంగా, ఒక నిర్దిష్ట సగటు శక్తి అణువుల వైపు నుండి గోడపై పనిచేస్తుంది. dF. ఉపరితల వైశాల్యం అని అనుకుందాం dS, అప్పుడు. అందువల్ల:

నిర్వచనం (యాంత్రిక): ఒత్తిడిఅనేది ఒక యూనిట్ ఉపరితల వైశాల్యంపై పనిచేసే శక్తికి సంఖ్యాపరంగా సమానమైన భౌతిక పరిమాణం.

శక్తి ఉపరితలంపై ఏకరీతిగా పంపిణీ చేయబడితే, అప్పుడు . SI వ్యవస్థలో, పీడనం 1Pa=1N/m2లో కొలుస్తారు.

2) ఉష్ణోగ్రత(T).

నిర్వచనం (తాత్కాలిక): ఉష్ణోగ్రతశరీరం అనేది స్థూల వ్యవస్థ యొక్క థర్మోడైనమిక్ సమతౌల్య స్థితిని వర్ణించే థర్మోడైనమిక్ పరిమాణం.

థర్మోడైనమిక్ సమతౌల్య స్థితిలో వివిక్త వ్యవస్థలోని అన్ని భాగాలకు ఉష్ణోగ్రత ఒకే విధంగా ఉంటుంది. అంటే, సంప్రదింపు శరీరాలు ఉష్ణ సమతౌల్య స్థితిలో ఉన్నట్లయితే, అనగా. ఉష్ణ బదిలీ ద్వారా శక్తిని మార్పిడి చేయవద్దు, అప్పుడు ఈ శరీరాలు ఒకే ఉష్ణోగ్రతను కేటాయించబడతాయి. శరీరాల మధ్య థర్మల్ పరిచయం ఏర్పడినప్పుడు, వాటిలో ఒకటి ఉష్ణ బదిలీ ద్వారా మరొకదానికి శక్తిని బదిలీ చేస్తే, మొదటి శరీరానికి రెండవదాని కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత కేటాయించబడుతుంది.

ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉండే ఏదైనా శరీర లక్షణాలను (ఉష్ణోగ్రత సంతకం) ఉష్ణోగ్రతను లెక్కించడానికి (కొలవడం) ఉపయోగించవచ్చు.

ఉదాహరణకి: మనం వాల్యూమ్‌ను ఉష్ణోగ్రత సూచికగా ఎంచుకుని, వాల్యూమ్‌ను ఉష్ణోగ్రతతో సరళంగా మారుస్తుందని భావించి, మంచు ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రతను “0”గా మరియు నీటి మరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతను 100°గా ఎంచుకుంటే, మేము సెల్సియస్ స్కేల్ అని పిలువబడే ఉష్ణోగ్రత స్కేల్‌ని పొందుతాము. దీని ప్రకారం థర్మోడైనమిక్ బాడీ వాల్యూమ్ Vని కలిగి ఉన్న స్థితికి ఉష్ణోగ్రతను కేటాయించాలి:

ఉష్ణోగ్రత స్థాయిని నిస్సందేహంగా నిర్ణయించడానికి, క్రమాంకనం పద్ధతితో పాటు, థర్మామెట్రిక్ బాడీ (అనగా, కొలత కోసం ఎంపిక చేయబడిన శరీరం) మరియు ఉష్ణోగ్రత లక్షణం యొక్క ఎంపికపై కూడా అంగీకరించడం అవసరం.

తెలిసిన రెండుఉష్ణోగ్రత ప్రమాణాలు:

1) t- అనుభావిక లేదా ఆచరణాత్మక ఉష్ణోగ్రత స్థాయి (°C). (మేము థర్మామెట్రిక్ బాడీ ఎంపిక మరియు ఈ స్కేల్ కోసం ఉష్ణోగ్రత లక్షణం గురించి తరువాత మాట్లాడుతాము).

2) టి- థర్మోడైనమిక్ లేదా సంపూర్ణ స్థాయి (°K). ఈ స్కేల్ థర్మోడైనమిక్ బాడీ యొక్క లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉండదు (కానీ ఇది తరువాత చర్చించబడుతుంది).

ఉష్ణోగ్రత T, సంపూర్ణ స్కేల్‌పై కొలుస్తారు, సంబంధం ద్వారా ఆచరణాత్మక స్థాయిలో ఉష్ణోగ్రత tకి సంబంధించినది

టి = t + 273,15.

సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత యూనిట్‌ని కెల్విన్ అంటారు. ఆచరణాత్మక స్థాయిలో ఉష్ణోగ్రత డిగ్రీలలో కొలుస్తారు. సెల్సియస్ (°C). Deg విలువలు. కెల్విన్ మరియు డిగ్రీ. సెల్సియస్ అదే. 0°Kకి సమానమైన ఉష్ణోగ్రతను సంపూర్ణ సున్నా అంటారు, ఇది t=-273.15°Cకి అనుగుణంగా ఉంటుంది

గ్యాస్ చట్టాలు.

మేము రాష్ట్రం యొక్క ఆదర్శ వాయువు సమీకరణాన్ని పరిష్కరిస్తే

ఏదైనా పారామితులకు సంబంధించి, ఉదాహరణకు, p, అప్పుడు రాష్ట్ర సమీకరణం రూపం తీసుకుంటుంది

మరియు స్కూల్ ఫిజిక్స్ కోర్సు నుండి తెలిసిన బోయిల్-మారియోట్ మరియు గే-లుసాక్ చట్టాలు, ఒక పరామితి స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు కేసుల కోసం రాష్ట్ర సమీకరణాలను అందిస్తాయి.

సుప్రసిద్ధ వాయువు చట్టాలు (బోయిల్-మారియోట్, గే-లుసాక్, డాల్టన్, అవగాడ్రో) పరమాణు గతి సిద్ధాంతం రాకముందే ప్రయోగాత్మకంగా కనుగొనబడ్డాయి. ఈ చట్టాలు సాధారణ వాతావరణ పరిస్థితుల నుండి చాలా భిన్నంగా లేని పరిస్థితుల్లో వాయువులతో చేసిన ప్రయోగాలలో స్థాపించబడ్డాయి, అనగా. చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మరియు అధిక పీడనం కాదు. ఇతర పరిస్థితులలో, ప్రయోగాత్మక వాయువు చట్టాలు ఇకపై ఖచ్చితంగా వాయువుల లక్షణాలను ప్రతిబింబించవు, అనగా. ఈ చట్టాలన్నీ ఉన్నాయి దగ్గరగా.

ఈ చట్టాలలో కొన్నింటిని చూద్దాం:

1) బాయిల్ చట్టం - మారియోట్టా ( m= స్థిరత్వం, టి= స్థిరత్వం).

ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియలను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు, ఆంగ్ల శాస్త్రవేత్త బోయిల్ (1662) మరియు ఫ్రెంచ్ శాస్త్రవేత్త మారియట్ (1667) స్వతంత్రంగా ఈ క్రింది చట్టాన్ని స్థాపించారు:

నిర్వచనం: స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఇచ్చిన వాయువు ద్రవ్యరాశి కోసం ( టి= const) వాల్యూమ్‌కు విలోమ నిష్పత్తిలో వాయువు పీడనం మారుతుంది.

విశ్లేషణాత్మకంగా దీనిని ఇలా వ్రాయవచ్చు: పి· వి= స్థిరం ( టి= స్థిరత్వం). హైపర్బోలా సమీకరణం ద్వారా నిర్ణయించబడిన వక్రరేఖ యొక్క రేఖాచిత్రం (P, V)పై ఒకే ఉష్ణోగ్రతకు సంబంధించిన రాష్ట్రాల సమితి వర్ణించబడుతుంది. ప్రతి ఉష్ణోగ్రత విలువ దాని స్వంత వక్రతను కలిగి ఉంటుంది, దీనిని పిలుస్తారు ఐసోథర్మ్. మరియు స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రత వద్ద సంభవించే వాయువు ఒక స్థితి నుండి మరొక స్థితికి మారడాన్ని అంటారు ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియ.

2) గే-లుసాక్ చట్టం ( m= స్థిరత్వం, పి= స్థిరత్వం).

ఐసోబారిక్ గ్యాస్ ప్రక్రియలను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు, 1802లో ఫ్రెంచ్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త గే-లుసాక్. కింది చట్టాన్ని ఏర్పాటు చేసింది:

నిర్వచనం: స్థిర పీడనం వద్ద ఇచ్చిన వాయువు ద్రవ్యరాశికి, పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో గ్యాస్ పరిమాణం సరళంగా మారుతుంది:
,
ఇక్కడ V అనేది ఉష్ణోగ్రత t ° వద్ద వాయువు యొక్క ఘనపరిమాణం;
V 0 - 0 ° C వద్ద గ్యాస్ వాల్యూమ్;
a అనేది వాల్యూమెట్రిక్ విస్తరణ () యొక్క ఉష్ణ గుణకం.

వాల్యూమెట్రిక్ విస్తరణ యొక్క థర్మల్ కోఎఫీషియంట్ అసలు వాల్యూమ్‌కు సంబంధించి 1° ద్వారా వేడి చేయబడినప్పుడు వాయువు యొక్క వాల్యూమ్ ఏ భాగాన్ని మారుస్తుందో చూపిస్తుంది. చాలా వాయువులకు.

స్థిరమైన పీడనం వద్ద జరిగే ప్రక్రియ అంటారు ఐసోబారిక్. గ్యాస్ కోసం, అటువంటి ప్రక్రియ (V, t°) సరళ రేఖ రేఖాచిత్రంలో ప్రదర్శించబడుతుంది; ఇక్కడ వేర్వేరు సరళ రేఖలు వేర్వేరు ఒత్తిళ్లకు అనుగుణంగా ఉంటాయి మరియు వీటిని పిలుస్తారు ఐసోబార్లు.

3) చార్లెస్ చట్టం (m = const, V = const).

నిర్వచనం: స్థిరమైన వాల్యూమ్ వద్ద ఇచ్చిన వాయువు ద్రవ్యరాశికి, పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో గ్యాస్ పీడనం సరళంగా మారుతుంది:
,
ఇక్కడ P అనేది ఉష్ణోగ్రత t ° వద్ద వాయువు పీడనం;
P 0 - 0 ° C వద్ద గ్యాస్ ఒత్తిడి;
g - గ్యాస్ పీడనం యొక్క ఉష్ణ గుణకం ().

గుణకం "a" గురించి ఇంతకు ముందు చెప్పినట్లుగా, గ్యాస్ పీడనం యొక్క ఉష్ణ గుణకం ప్రారంభ పీడనానికి సంబంధించి 1 ° C ద్వారా వేడి చేయబడినప్పుడు వాయువు పీడనం ఏ భాగాన్ని మారుస్తుందో చూపిస్తుంది.

ఆదర్శవంతమైన గ్యాస్ కోసం కూడా. ఆదర్శ వాయువు కోసం.

ఐసోకోరిక్ ప్రక్రియ, అనగా. రేఖాచిత్రం (P, t°)పై స్థిరమైన వాల్యూమ్‌లో జరిగే ప్రక్రియ సరళ రేఖ ద్వారా సూచించబడుతుంది. వేర్వేరు సరళ రేఖలు వేర్వేరు వాల్యూమ్‌లకు అనుగుణంగా ఉంటాయి మరియు వీటిని పిలుస్తారు isochores.

అన్ని ఐసోబార్లు మరియు ఐసోచోర్లు 1+a×t°=0 పరిస్థితి నుండి నిర్ణయించబడిన ఒకే బిందువు వద్ద t° అక్షాన్ని కలుస్తాయని ఇప్పుడు మనం గమనించండి. ఎక్కడ .

మనం ఉష్ణోగ్రతకు ప్రారంభ బిందువుగా సున్నాని తీసుకుంటే (అది ఉన్నట్లుగా), మనకు సెల్సియస్‌లో ఉష్ణోగ్రత స్కేల్ వస్తుంది. మేము రిఫరెన్స్ పాయింట్‌ను పాయింట్ -273.15కి మార్చినట్లయితే, మేము మరొక ఉష్ణోగ్రత స్కేల్‌కి వెళ్తాము, దీనిని అంటారు సంపూర్ణ(లేదా కెల్విన్ స్కేల్).

సంపూర్ణ ప్రమాణం యొక్క నిర్వచనం ప్రకారం, సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత (T) మరియు సెల్సియస్ ఉష్ణోగ్రత (t) మధ్య ఈ క్రింది సంబంధం ఉంది:

. (9.1)

0°Kకి సమానమైన ఉష్ణోగ్రతను సంపూర్ణ సున్నా అంటారు.

సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత స్థాయి మరియు సంపూర్ణ సున్నాని స్థాపించడానికి, మేము గే-లుసాక్ మరియు చార్లెస్ చట్టాలను ఉపయోగించాము మరియు పూర్తిగా అధికారికంగా పని చేసాము. అయితే, 1852లో కెల్విన్, ఇతర భౌతిక పరిగణనల ఆధారంగా, గతంలో అధికారికంగా పొందబడిన సంపూర్ణ సున్నా యొక్క అదే విలువతో అదే సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత స్థాయిని ఏర్పాటు చేశాడు. అందువల్ల, సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత మరియు సంపూర్ణ సున్నా యొక్క భావనలను భౌతిక అర్థం లేని అధికారికంగా పరిగణించరాదు. సంపూర్ణ సున్నా అనేది ఒక పదార్ధం యొక్క అతి తక్కువ ఉష్ణోగ్రత అని కెల్విన్ చూపించాడు. సంపూర్ణ సున్నా వద్ద, పదార్థంలోని అణువుల అస్తవ్యస్త కదలిక ఆగిపోతుంది. అయితే, దానిలోని అన్ని కదలికలు ఆగిపోతాయని దీని అర్థం కాదు. ఉదాహరణకు, అణువులోని ఎలక్ట్రాన్ల కదలిక భద్రపరచబడుతుంది. ప్రస్తుతం, పదార్ధం యొక్క చిన్న వాల్యూమ్‌లను సంపూర్ణ సున్నాకి చాలా దగ్గరగా ఉండే ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబరచడం సాధ్యమవుతుంది, రెండో దాని కంటే డిగ్రీలో కొన్ని వేల వంతు మాత్రమే తగ్గుతుంది.

ఇప్పుడు సెల్సియస్ ఉష్ణోగ్రత నుండి సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత వరకు గే-లుసాక్ మరియు చార్లెస్ నియమాలను వివరించే సమీకరణాలలో tకి బదులుగా విలువను మారుద్దాం.

మరియు అదేవిధంగా

(g=a ఊహిస్తూ).

ఈ సమీకరణాల నుండి అది అనుసరిస్తుంది

	(పి= స్థిరత్వం)	(9.3)
	(వి= స్థిరత్వం)	(9.4)

ఇక్కడ సూచికలు 1 మరియు 2 ఒకే ఐసోబార్ (సమీకరణం కోసం (9.3)) లేదా అదే ఐసోచోర్ (సమీకరణం కోసం (9.4)) ఏకపక్ష స్థితులను సూచిస్తాయి.

కాబట్టి, స్థిరమైన పీడనం వద్ద, వాయువు యొక్క ఘనపరిమాణం సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది; మరియు స్థిరమైన వాల్యూమ్ వద్ద, వాయువు పీడనం సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

ఏదైనా నిజమైన వాయువు సమీకరణాలను మరింత ఖచ్చితంగా అనుసరిస్తుంది పి.వి= const, , , దాని సాంద్రత తక్కువగా ఉంటుంది, అనగా, అది ఆక్రమించే వాల్యూమ్ పెద్దది.

Eq ప్రకారం. పి.వి= const, తగ్గుతున్న ఒత్తిడితో వాల్యూమ్ పెరుగుతుంది మరియు వాల్యూమ్ ప్రకారం ఉష్ణోగ్రతతో పెరుగుతుంది. పర్యవసానంగా, పరిగణించబడిన గ్యాస్ చట్టాలు చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు మరియు తక్కువ పీడనాల వద్ద చెల్లుబాటు అవుతాయి.

ఈ సమీకరణాలను సరిగ్గా అనుసరించే వాయువును ఆదర్శం అంటారు. ఏదైనా నిజమైన వాయువు దాని సాంద్రత తగ్గినప్పుడు ఆదర్శ వాయువును చేరుకుంటుంది.

వ్యాఖ్య:

1. డాల్టన్ చట్టం.

నిర్వచనం: పాక్షిక ఒత్తిడిగ్యాస్ మిశ్రమంలో చేర్చబడిన వాయువును వాల్యూమ్ నుండి అన్ని ఇతర వాయువులను తొలగించినట్లయితే ఈ వాయువు కలిగి ఉండే పీడనం అంటారు.

1801లో, ఆంగ్ల భౌతిక శాస్త్రవేత్త మరియు రసాయన శాస్త్రవేత్త డాల్టన్ వాయువు మిశ్రమం యొక్క పీడనం మరియు దానిలోకి ప్రవేశించే వాయువుల పాక్షిక పీడనాల మధ్య సంబంధాన్ని స్థాపించారు.

నిర్వచనం: గ్యాస్ మిశ్రమం యొక్క పీడనం దానిలోకి ప్రవేశించే వాయువుల పాక్షిక పీడనాల మొత్తానికి సమానం.

P=P 1 +P 2 +P 3 +…

అవగాడ్రో చట్టం.

వివిధ వాయువులతో చేసిన ప్రయోగాల ఆధారంగా, 1811లో ఇటాలియన్ శాస్త్రవేత్త అవగాడ్రో. కింది చట్టాన్ని ఏర్పాటు చేసింది:

నిర్వచనం: అదే ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద, ఏదైనా వాయువుల కిలోమోల్స్ అదే వాల్యూమ్‌లను ఆక్రమిస్తాయి.
సాధారణ పరిస్థితుల్లో (t=0°C, P=1 atm) ఏదైనా వాయువు యొక్క కిలోమోల్ పరిమాణం 22.4 m 3 /kmol.

9.2.4 ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క సమీకరణం (మెండలీవ్-క్లాపిరాన్ సమీకరణం).

గతంలో, గ్యాస్ ప్రక్రియలు పరిగణించబడ్డాయి, ఇందులో గ్యాస్ స్థితి పారామితులలో ఒకటి మారదు, మిగిలిన రెండు మార్చబడ్డాయి. ఇప్పుడు గ్యాస్ స్థితి యొక్క మూడు పారామితులు మారినప్పుడు మరియు ఈ అన్ని పారామితులను అనుసంధానించే సమీకరణాన్ని పొందినప్పుడు సాధారణ కేసును పరిశీలిద్దాం. అటువంటి ప్రక్రియలను వివరించే చట్టం 1834లో స్థాపించబడింది. Clapeyron (ఫ్రెంచ్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త, 1830 నుండి అతను సెయింట్ పీటర్స్బర్గ్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ట్రాన్స్పోర్ట్లో పనిచేశాడు) పైన చర్చించిన చట్టాలను కలపడం ద్వారా.

"m" ద్రవ్యరాశి కొంత వాయువు ఉండనివ్వండి. రేఖాచిత్రంలో (P, V) మేము దాని రెండు ఏకపక్ష స్థితులను పరిశీలిస్తాము, P 1, V 1, T 1 మరియు P 2, V 2, T 2 పారామితుల విలువల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. మేము రెండు ప్రక్రియల ద్వారా గ్యాస్‌ను స్టేట్ 1 నుండి స్టేట్ 2కి బదిలీ చేస్తాము:

1. ఐసోథర్మల్ విస్తరణ (1®1¢);

2. ఐసోకోరిక్ కూలింగ్ (1¢®2).

ప్రక్రియ యొక్క మొదటి దశ బోయిల్-మారియోట్ చట్టం ద్వారా వివరించబడింది

. (9.5)

ప్రక్రియ యొక్క రెండవ దశ గే-లుసాక్ చట్టం ద్వారా వివరించబడింది:

ఈ సమీకరణాల నుండి మినహాయించి, మేము పొందుతాము:

. (9.7)

1 మరియు 2 రాష్ట్రాలు పూర్తిగా ఏకపక్షంగా తీసుకోబడినందున, ఏ రాష్ట్రానికైనా ఇలా వాదించవచ్చు:

ఇక్కడ C అనేది ఇచ్చిన వాయువు ద్రవ్యరాశికి స్థిరమైన విలువ.

ఈ సమీకరణం యొక్క ప్రతికూలత ఏమిటంటే, వివిధ వాయువులకు "C" విలువ భిన్నంగా ఉంటుంది, ఈ ప్రతికూలతను తొలగించడానికి, 1875లో మెండలీవ్. అవోగాడ్రో చట్టంతో కలుపుతూ క్లాపిరాన్ నియమాన్ని కొద్దిగా సవరించారు.

వాల్యూమ్ V km కోసం ఫలిత సమీకరణాన్ని వ్రాద్దాం. ఒక 1 కిలోమోల్ గ్యాస్, "R" అక్షరంతో స్థిరాంకాన్ని సూచిస్తుంది:

అవగాడ్రో చట్టం ప్రకారం, P మరియు T యొక్క ఒకే విలువలతో, అన్ని వాయువుల కిలోమోల్స్ V km ఒకే వాల్యూమ్‌లను కలిగి ఉంటాయి. అందువలన స్థిరమైన "R" అన్ని వాయువులకు ఒకే విధంగా ఉంటుంది.

స్థిరమైన "R" ను యూనివర్సల్ గ్యాస్ స్థిరాంకం అంటారు. ఫలిత సమీకరణం పారామితులకు సంబంధించినది కిలోమీటర్లుఆదర్శ వాయువు మరియు అందువల్ల ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క సమీకరణాన్ని సూచిస్తుంది.

స్థిరమైన "R" విలువను లెక్కించవచ్చు:

.

అదే పీడనం మరియు ఉష్ణోగ్రత వద్ద “z” కిలోమోల్స్ వాయువు 1 kmol కంటే “z” రెట్లు ఎక్కువ వాల్యూమ్‌ను ఆక్రమిస్తుందని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, 1 kmol కోసం సమీకరణం నుండి ఏదైనా వాయువు “m” సమీకరణానికి తరలించడం సులభం. . (V=z×V కిమీ.).

మరోవైపు, నిష్పత్తి , ఇక్కడ m అనేది వాయువు ద్రవ్యరాశి, m అనేది 1 kmol ద్రవ్యరాశి, గ్యాస్ మోల్స్ సంఖ్యను నిర్ణయిస్తుంది.

Clapeyron సమీకరణం యొక్క రెండు వైపులా విలువతో గుణిద్దాం, మనకు లభిస్తుంది

Þ (9.7a)

ఇది ఏదైనా వాయువు ద్రవ్యరాశికి వ్రాసిన ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క సమీకరణం.

సమీకరణానికి వేరే రూపాన్ని ఇవ్వవచ్చు. దీన్ని చేయడానికి, మేము పరిమాణాన్ని పరిచయం చేస్తాము

ఎక్కడ ఆర్- సార్వత్రిక వాయువు స్థిరాంకం;

N A- అవగాడ్రో సంఖ్య;

సంఖ్యా విలువల ప్రత్యామ్నాయం ఆర్మరియు N Aకింది విలువను ఇస్తుంది:

.

సమీకరణం యొక్క కుడి వైపున గుణించండి మరియు విభజించండి N A, అప్పుడు , ఇక్కడ "m" వాయువు ద్రవ్యరాశిలోని అణువుల సంఖ్య.

దీన్ని దృష్టిలో ఉంచుకుని

(*)

పరిమాణాన్ని పరిచయం చేయడం ద్వారా - యూనిట్ వాల్యూమ్‌కు అణువుల సంఖ్య, మేము సూత్రానికి చేరుకుంటాము:

సమీకరణాలు (*) మరియు (**) ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క సమీకరణాన్ని వ్రాయడానికి వివిధ రూపాలను సూచిస్తాయి.

నిష్పత్తి , అప్పుడు ఆదర్శ వాయువు యొక్క సాంద్రత సమీకరణం నుండి పొందవచ్చు .

Þ Þ .

అందువల్ల, ఆదర్శ వాయువు యొక్క సాంద్రత పీడనానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది మరియు ఉష్ణోగ్రతకు విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

ఆదర్శ వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రత మరియు ఇతర పారామితుల మధ్య ఉన్న సాధారణ సంబంధం థర్మామెట్రిక్ పదార్ధంగా ఉపయోగించడానికి ఉత్సాహం కలిగిస్తుంది. స్థిరమైన వాల్యూమ్‌ను నిర్ధారించడం మరియు ఉష్ణోగ్రత సూచికగా గ్యాస్ పీడనాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా, మీరు ఆదర్శవంతమైన సరళ ఉష్ణోగ్రత స్థాయితో థర్మామీటర్‌ను పొందవచ్చు. మేము దీనిని స్కేల్ అని పిలుస్తాము ఆదర్శ వాయువు ఉష్ణోగ్రత స్థాయి.

ఆచరణలో, అంతర్జాతీయ ఒప్పందం ప్రకారం, థర్మామెట్రిక్ శరీరం తీసుకోబడుతుంది హైడ్రోజన్. స్థితి యొక్క ఆదర్శ వాయువు సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి హైడ్రోజన్ కోసం స్థాపించబడిన స్కేల్ అంటారు అనుభావిక ఉష్ణోగ్రత స్థాయి.