১০. আদর্শ গ্যাস ও গ্যাসের গতিতত্ত্ব

ক) চার্লসের সূত্রানুসারে যে তাপমাত্রায় তাত্ত্বিকভাবে যেকোনো গ্যাসের আয়তন শূন্য হয় তাকে পরম শূন্য তাপমাত্রা বলে।

খ) কোনো স্থানের তাপমাত্রা 30°C বলতে বুঝায় ঐ স্থানের বায়ুর তাপমাত্রা 30°C। তদুপরি, উক্ত স্থানের শিশিরাংক 21°C বলতে বুঝায়, ঐ স্থানের বায়ুর তাপমাত্রা হ্রাস পেয়ে 21°C-এ উপনীত হলে বায়ুতে উপস্থিত জলীয় বাষ্প দ্বারা ঐ স্থানের বায়ু সম্পৃক্ত হবে, ফলে আপেক্ষিক আর্দ্রতা 100% হবে এবং বায়ুস্থ জলীয় বাষ্প শিশির বা বৃষ্টি আকারে ঝরে পড়তে শুরু করবে।

গ) দেওয়া আছে, গ্যাসের তাপমাত্রা, T = 0°C = 273K গ্যাস অনুর গড় গতিশক্তি, − = 5.64 × 10–²¹J মোলার গ্যাস ধ্রুবক, R = 8.32 Jmole–¹K–¹ বের করতে হবে, অ্যাভোগেড্রো সংখ্যা, NA = ? বোল্টজ ম্যানের ধ্রুবক k হলে, আমরা জানি, − = 3/2 kT ∴ k = 2/3(−)/T ⁻ = 0.6667 × (5.64 × 10⁻²¹)/(273 K) = 1.37736 × 10–²³JK–¹ আবার, k = R/NA ∴ NA = R/k = (8.314J সড়ষব⁻¹ K⁻¹)/(1.377 36 × 10⁻²³JK⁻¹) = 6.036 × 10²³ (Ans.)

ঘ) এখানে, আদি তাপমাত্রা, T = 0°C = 273K আদি তাপমাত্রায় মূল গড় বর্গ বেগ Crms হলে, চূড়ান্ত তাপমাত্রায় T′ (K) মূল গড় বর্গবেগ, Crms′ = Crms/2 বের করতে হবে, চুড়ান্ত তাপমাত্রা, T′ = ? আমরা জানি, Crms ∝ √T [নির্দিষ্ট গ্যাসের জন্য] ∴ (C′rms)/Crms = √(T′)/T বা, (Crms/₂)/Crms = √(T′)/273K বা, (T′)/273k = (1/2)² = 1/4 ∴ T′ = 273K/4 = 68.25K সুতরাং, চাপকে ধ্রুবক রেখে 68.25K তাপমাত্রায় গ্যাসের মূল বর্গবেগের মান 0°C তাপমাত্রার অর্ধেক হবে।

উত্তর: কোনো আবদ্ধ স্থানের বায়ুতে উপস্থিত জলীয় বাষ্পের ভর এবং ঐ স্থানের সংশ্লিষ্ট মুহূর্তের তাপমাত্রায় স্থানটির বায়ু সর্বোচ্চ যে পরিমাণ জলীয় বাষ্প ধারণ করতে পারে-এ দুয়ের অনুপাতকে শতকরায় প্রকাশ করলে যে রাশি পাওয়া যায় তাকে আপেক্ষিক আর্দ্রতা বলে।

উত্তর: যে সকল গ্যাস সকল তাপমাত্রা ও চাপে বয়েল ও চার্লসের সূত্র মেনে চলে তাদেরকে আদর্শ গ্যাস বলে।