आदर्श गैस नियम

आदर्श गैस नियम

संयुक्त गैस नियम एक समीकरण है जो आदर्श गैस नियम समीकरण पर आधारित है। संयुक्त गैस नियम कहता है:

ईंधन हीट मान तालिका

जहां:

P = दबाव

V = आयतन

T = तापमान

k = एक निश्चित मात्रा की गैस के लिए स्थिरांक।

P, V और T को चर कहा जाता है, क्योंकि वे वास्तविक दुनिया के कारकों के आधार पर भिन्न होते हैं जिन्हें फिर समीकरण में मान के रूप में दर्ज किया जाता है। PV का T से अनुपात स्थिर होता है। इसका मतलब है कि जैसे P बढ़ता है, V घटता है, और जैसे V बढ़ता है, P घटता है। स्थिर तापमान पर दबाव और आयतन के बीच संबंध विपरीत अनुपाती होता है।

यदि तापमान स्थिर रखा जाता है, तो दबाव में वृद्धि के साथ आयतन में कमी होगी।

यदि तापमान स्थिर रखा जाता है, तो दबाव में कमी के साथ आयतन में वृद्धि होगी।

यदि P को समान मान पर रखा जाता है, तो V और T सीधे संबंधित होते हैं अर्थात यदि V बढ़ता है तो T बढ़ता है, और इसके विपरीत। वही स्थिति होती है यदि V को स्थिर रखा जाता है अर्थात P और T संबंधित होते हैं, और P में वृद्धि T में वृद्धि का कारण बनेगी, और इसके विपरीत। स्थिर आयतन पर तापमान और दबाव के बीच संबंध रैखिक होता है, जैसे कि स्थिर दबाव पर तापमान और आयतन के बीच संबंध।

समीकरण को और स्पष्ट करने के लिए कुछ उदाहरण बिना इकाइयों के उपयोग किए जा सकते हैं।

उदाहरण 1

एक भाप प्रणाली का दबाव 10, आयतन 3 और तापमान 100 है।

P = 10

V = 3

T = 100

PV / T = k

(10 x 3) / 100 = 0.3

एक भाप प्रणाली का आयतन स्थिर होता है, क्योंकि यह एक बंद प्रणाली होती है। प्रणाली के दबाव को 15 तक बढ़ाने से तापमान में भी समानुपाती वृद्धि होनी चाहिए क्योंकि समीकरण को वैध बनाए रखने के लिए स्थिरांक मान (k) को बनाए रखना आवश्यक है। T की गणना करना संभव है, नए उच्च दबाव मान 15 को दर्ज करके और फिर समीकरण को हल करके।

P = 15

V = 3

K = 0.3

T = ?

PV / T = k

(15 x 3) / T = 0.3

(15 x 3) / 0.3 = T

(15 x 3) / 0.3 = 150

इसी प्रकार, दबाव में कमी से तापमान में कमी होगी क्योंकि आयतन स्थिर रखा जाता है।

यदि आयतन स्थिर रखा जाता है, तो दबाव में वृद्धि के साथ तापमान में समानुपाती वृद्धि होगी।

आदर्श गैस नियम का उपयोग विभिन्न रेंज में गैस के दबाव, आयतन और तापमान की गणना करने के लिए किया जाता है। एक बार जब ये मान ज्ञात हो जाते हैं, तो यह संभव है कि निम्नलिखित चीजों की गणना की जा सके:

• प्रणाली में कितनी ऊर्जा होती है और कितनी उपयोग के बिंदु तक स्थानांतरित की जा सकती है, जैसे कि एक भाप टरबाइन तक। 
• प्रणाली पाइपिंग का आकार और मोटाई।
• आवश्यक बॉयलरों का आकार।
• प्रणाली के भीतर गैस की गति।

इनमें से कुछ डेटा को गैस तालिका में सारणीबद्ध किया जाता है, या जब भाप के लिए उपयोग किया जाता है, तो भाप तालिका में। भाप प्रणाली को डिजाइन और संचालित करते समय भाप तालिकाएँ आवश्यक होती हैं।

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अतिरिक्त संसाधन

https://en.wikipedia.org/wiki/Ideal_gas_law

https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/ideal-gas-law

https://www.khanacademy.org/science/physics/thermodynamics/temp-kinetic-theory-ideal-gas-law/a/what-is-the-ideal-gas-law

https://chem.libretexts.org/Bookshelves