गैसों का व्यवहार | General Awareness & Knowledge for RRB NTPC (Hindi) - RRB NTPC/ASM/CA/TA PDF Download

गैसों का व्यवहार

पदार्थ की पाँच मुख्य अवस्थाएँ होती हैं: ठोस, तरल, गैस, प्लाज्मा, और बोस-आइनस्टाइन संघनन। इनमें, गैसें विशेष रूप से रोचक होती हैं और उनका व्यवहार अध्ययन करना अपेक्षाकृत आसान होता है। गैसों का व्यवहार विभिन्न नियमों द्वारा वर्णित किया जाता है, जिन्हें गैस के नियम कहा जाता है, जो तापमान, दबाव, आयतन, और अन्य गुणों के बीच के संबंधों को विस्तार से बताते हैं। यहाँ इन नियमों का एक सिंहावलोकन प्रस्तुत है:

गैस के नियम

आवर्त सारणी में, निष्क्रिय या अभिजात गैसें अपनी कम प्रतिक्रियाशीलता के लिए जानी जाती हैं। उनका व्यवहार एक आदर्श गैस के व्यवहार के निकट होता है, जिसके कारण इन गैसों के साथ प्रयोगों के आधार पर निम्नलिखित गैस के नियमों का निर्माण किया गया है:

बॉयल का नियम

• मान लीजिए कि आपके पास एक गैस कंटेनर में कम दबाव और तापमान पर कुछ हीलियम है। एक स्थिर तापमान पर, यदि आप कंटेनर के आयतन को बढ़ाते हैं, तो गैस का दबाव कम हो जाएगा। इसे बॉयल के नियम द्वारा बताया गया है।
• यह नियम कहता है कि एक निश्चित तापमान पर, किसी गैस का आयतन (V) इसके दबाव (p) के व्युत्क्रम अनुपात में होता है। स्थिर तापमान पर, बॉयल का नियम इस प्रकार कहा जा सकता है: V ∝ 1/P या VP = स्थिर …(1) यहाँ स्थिर एक अनुपातिक स्थिरांक है। इसके मान गैस के द्रव्यमान, तापमान, और प्रकृति पर निर्भर करते हैं।
• यदि P1 और V1 किसी गैस के दबाव और आयतन के प्रारंभिक मान हैं और P2 और V2 दूसरे मान हैं, तो हम कह सकते हैं कि: P1V1 = स्थिर …(2) और P2V2 = स्थिर …(3) चूंकि गैस का द्रव्यमान, तापमान, और प्रकृति समान है, हम कहते हैं कि समीकरण (2) और (3) एक ही मात्रा का प्रतिनिधित्व करते हैं। इसलिए, हमें मिलता है: P1V1 = P2V2

चार्ल्स का नियम

चार्ल्स का नियम यह बताता है कि स्थिर दबाव पर, दिए गए गैस के द्रव्यमान का आयतन (V) उसके सत्य तापमान (T) के सीधे अनुपात में होता है।

यदि V आयतन है और T किसी स्थिर दबाव पर गैस का तापमान है, तो V ∝ T या V/T = स्थिरांक। ऊपर दिए गए तरीके को अपनाते हुए, हम लिख सकते हैं: V1/T1 = V2/T2

गै-लुसैक का नियम

गै-लुसैक का नियम, जिसे रेग्नॉ के नियम के रूप में भी जाना जाता है, यह बताता है कि स्थिर आयतन (V) पर, एक निश्चित मात्रा की गैस का दबाव (P) उसके सत्य तापमान (T) के सीधे अनुपात में होता है। इस संबंध को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है: P1/T1 = P2/T2

एवोगाद्रो का नियम

एवोगाद्रो का नियम

• यह नियम बताता है कि समान तापमान और दबाव की स्थितियों में, विभिन्न गैसों की समान मात्रा में समान संख्या में अणु होते हैं।
• इसलिए, यदि आपके पास विभिन्न गैसें हैं जो इन स्थितियों को पूरा करती हैं, तो वे समान आयतन को घेरेंगी।
• उदाहरण के लिए, STP (मानक तापमान और दबाव) या NTP पर, जहाँ तापमान (T) 273K और दबाव (p) 1 atm है, प्रत्येक गैस जिसमें 22.4L का आयतन होता है, NA = 6.023 x 10²³ अणु रखती है।
• साधारण शब्दों में, किसी भी गैस का एक मोल STP पर 22.4L का आयतन घेरता है।

मानक गैस समीकरण

वे गैसें जो सभी गैस नियमों का पालन करती हैं, चाहे दबाव और तापमान कुछ भी हो, उन्हें आदर्श गैसें या पूर्ण गैसें कहा जाता है। इनर्ट गैसें उच्च तापमान और बहुत कम दबाव पर आदर्श गैसों के समान व्यवहार करती हैं। एक पूर्ण गैस के लिए स्थिति का समीकरण इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है: PV = nRT जहाँ:

• P दबाव के लिए प्रतीक है
• V आयतन को दर्शाता है
• T सत्य तापमान को दर्शाता है
• R सार्वभौमिक गैस स्थिरांक है, जो 8.31 J mol^-1 K^-1 के बराबर है
• n गैस के मोल की संख्या को इंगित करता है

वास्तविक गैसें

प्रकृति में पाए जाने वाले कोई भी गैसें सभी तापमान और दबाव मानों के लिए गैस के नियमों का पालन नहीं करती हैं।

वास्तविक गैसें, जिन्हें "वास्तविक गैसें" भी कहा जाता है, आदर्श गैसों की तुलना में अलग तरीके से व्यवहार करती हैं। इसके दो मुख्य कारण हैं:

• वास्तविक गैस के अणु एक-दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं।
• वास्तविक गैस के अणु स्थान घेरते हैं।

इसलिए, ऐसी गैसों के लिए समीकरणों में समायोजन की आवश्यकता होती है।

वास्तविक गैस समीकरण या वैन डेर वाल्स गैस समीकरण

वास्तविक गैसों के लिए स्थिति समीकरण को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

• (P - a/V²)(V - b) = R

यहाँ, 'a' और 'b' वैन डेर वाल्स के स्थिरांक का प्रतिनिधित्व करते हैं।