লে ডি বয়েল

La লে ডি বয়েল এটি XNUMX শতকে রবার্ট বয়েল আবিষ্কার করেছিলেন এবং গ্যাসগুলিতে উপস্থিত চাপ এবং আয়তনের মধ্যে সম্পর্ক ব্যাখ্যা করার ভিত্তি স্থাপন করেছিলেন। একাধিক পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে, তিনি দেখাতে পেরেছিলেন যে তাপমাত্রা স্থির থাকলে, একটি গ্যাস বেশি চাপের শিকার হলে তার আয়তন হ্রাস করে এবং চাপ কমলে আয়তন বৃদ্ধি পায়।

এই প্রবন্ধে, আমরা আপনাকে বয়েলের সূত্র, এর বৈশিষ্ট্য এবং এর গুরুত্ব সম্পর্কে আপনার যা জানা দরকার তা বলব।

প্রধান বৈশিষ্ট্য

1662 সালে, রবার্ট বয়েল আবিষ্কার করেন যে একটি গ্যাসের উপর চাপ দেওয়া চাপ তার আয়তন এবং ধ্রুবক তাপমাত্রায় মোলের সংখ্যার বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। অন্য কথায়, গ্যাসে চাপ প্রয়োগ করলে দ্বিগুণ হয়, একই গ্যাস সংকুচিত হবে এবং এর আয়তন অর্ধেক হবে। এই আবিষ্কারটি বোঝার জন্য মৌলিক আধুনিক রসায়ন.

গ্যাস ধারণকারী পাত্রের আয়তন বাড়ার সাথে সাথে পাত্রের দেয়ালের সাথে সংঘর্ষের আগে কণাগুলিকে যে দূরত্ব অতিক্রম করতে হবে তাও বৃদ্ধি পায়। দূরত্বের এই বৃদ্ধি শকগুলির ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস করতে দেয়, তাই প্রাচীরের চাপ আগের তুলনায় কম হয় যখন ভলিউম ছোট ছিল।

বয়েলের আইন প্রথম 1662 সালে রবার্ট বয়েল আবিষ্কার করেন। এডমে মারিওট ছিলেন আরেকজন বিজ্ঞানী যিনি চিন্তা করেছিলেন এবং বয়েলের মতো একই সিদ্ধান্তে এসেছিলেনযাইহোক, ম্যারিওট ১৬৭৬ সাল পর্যন্ত তার কাজ প্রকাশ করেননি। এই কারণেই অনেক বইতে আমরা বয়েল এবং ম্যারিওটের আইন নামে এই সূত্রটি পাই, যা ব্রিটিশ পদার্থবিদ এবং রসায়নবিদ রবার্ট দ্বারা তৈরি "বয়েল-মারিওট আইন" নামেও পরিচিত। এটি বয়েল এবং ফরাসি পদার্থবিদ এবং উদ্ভিদবিদ এডমে ম্যাটআউট দ্বারা স্বাধীনভাবে প্রণয়ন করা হয়েছিল।

এটি এমন একটি আইনকে বোঝায় যা একটি গ্যাসের আয়তন এবং চাপকে একটি স্থির তাপমাত্রায় রক্ষিত একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ গ্যাসের সাথে সম্পর্কিত করে। বয়েলের আইন নিম্নোক্ত বলে: কোনো শক্তির দ্বারা প্রবাহিত চাপ যতক্ষণ না তার তাপমাত্রা স্থির থাকে ততক্ষণ পর্যন্ত তা গ্যাসীয় পদার্থের আয়তনের শারীরিকভাবে বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। বা আরও সহজভাবে, আমরা এটিকে এভাবে ব্যাখ্যা করতে পারি: একটি উচ্চ ধ্রুবক তাপমাত্রায়, গ্যাসের একটি নির্দিষ্ট ভরের আয়তন এটি যে ধ্রুবক চাপ প্রয়োগ করে তার বিপরীতভাবে সমানুপাতিক।

বয়েলের আইনের পরীক্ষা এবং প্রয়োগ

বয়েলের আইনের তত্ত্ব প্রমাণ করার জন্য, মারিয়ট একটি পিস্টন সহ একটি সিলিন্ডারে গ্যাস প্রবর্তনের দায়িত্বে ছিলেন এবং পিস্টন নামার সাথে সাথে তৈরি হওয়া বিভিন্ন চাপ যাচাই করতে সক্ষম হন। এই পরীক্ষা থেকে অনুমান করা হয় যে আয়তন বাড়ার সাথে সাথে চাপ কমতে থাকে।

আধুনিক জীবনে বয়েলের সূত্রের অনেক প্রয়োগ রয়েছে, উদাহরণস্বরূপ, ডাইভিং সহ। এর কারণ হল ডুবুরিদের আরোহণের সময় তার ফুসফুস থেকে বাতাস বের করে দিতে হয় কারণ চাপ কমে গেলে এটি প্রসারিত হয়। এটি না করলে টিস্যুর ক্ষতি হতে পারে। গ্যাস সূত্রগুলি কীভাবে কাজ করে এবং ডাইভিংয়ে তাদের প্রয়োগ কীভাবে হয় তা বোঝার জন্য এই নীতিটি মৌলিক।

এটি এমন সমস্ত সরঞ্জামে পাওয়া যায় যা বায়ুসংক্রান্ত শক্তি ব্যবহার করে বা পরিচালনা করে, যেমন রোবোটিক বাহু যা বায়ুসংক্রান্ত পিস্টন, অ্যাকচুয়েটর, চাপ নিয়ন্ত্রক এবং চাপ উপশম ভালভের মতো উপাদান ব্যবহার করে। অধিকন্তু, এই প্রয়োগগুলি অন্যান্য বিজ্ঞানীদের আবিষ্কারের সাথে গভীরভাবে সম্পর্কিত, যেমন রবার্ট হুক.

গ্যাসোলিন, প্রাকৃতিক গ্যাস এবং ডিজেল ইঞ্জিনগুলিও অভ্যন্তরীণ দহনের সময় বয়েলের সূত্র ব্যবহার করে, কারণ প্রথমবার যখন বায়ু পর্যাপ্ত আয়তন এবং চাপ সহ সিলিন্ডারে প্রবেশ করে, দ্বিতীয়বার চাপ বৃদ্ধির সাথে সাথে আয়তন হ্রাস করে। এই ঘটনাটি ব্যাখ্যা করে যে ইঞ্জিনের কার্যকারিতার জন্য গ্যাসের বৈশিষ্ট্যগুলি কীভাবে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যা এর সাথে সম্পর্কিত ক্যাভেন্ডিশের তদন্ত গ্যাসের ভৌত আচরণের উপর।

গাড়িতে এয়ারব্যাগ সিস্টেম থাকে যা বাইরের এয়ারব্যাগে পৌঁছায় এমন একটি চেম্বার থেকে নির্দিষ্ট পরিমাণ বাতাস বা গ্যাস বের করে দিয়ে কাজ করে, যেখানে চাপ হ্রাস পায় এবং একটি ধ্রুবক তাপমাত্রা বজায় রেখে আয়তন বৃদ্ধি পায়।

বয়েলের আইন আজ খুবই গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি সেই আইন যা আমাদের সাথে কথা বলে এবং গ্যাসের আচরণ ব্যাখ্যা করে। এটি স্পষ্টভাবে ব্যাখ্যা করে যে একটি গ্যাসের চাপ এবং আয়তন একে অপরের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। অতএব, যখন একটি গ্যাসের উপর চাপ প্রয়োগ করা হয়, তখন এর আয়তন হ্রাস পায় এবং চাপ বৃদ্ধি পায়।

আদর্শ গ্যাস মডেল

বয়েল-ম্যারিওট আইন তথাকথিত আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য, একটি তাত্ত্বিক মডেল যা যে কোনো গ্যাসের আচরণকে ব্যাপকভাবে সরল করে, অনুমান করে:

• গ্যাসের অণু তারা এত ছোট যে তাদের আকার সম্পর্কে চিন্তা করার প্রয়োজন নেই, বিশেষ করে বিবেচনা করে যে এটি তাদের ভ্রমণের দূরত্বের তুলনায় অনেক ছোট।
• উপরন্তু, অণু সবেমাত্র মিথস্ক্রিয়া, ব্যতীত যখন তারা খুব সংক্ষিপ্তভাবে সংঘর্ষ করে, এবং যখন তারা করে, সংঘর্ষটি স্থিতিস্থাপক হয়, তাই ভরবেগ এবং গতিশক্তি উভয়ই সংরক্ষিত হয়।
• অবশেষে, ধরুন যে এই গতিশক্তি বায়বীয় নমুনার তাপমাত্রার সমানুপাতিক, অর্থাৎ, কণা যত বেশি উত্তেজিত হবে, তাপমাত্রা তত বেশি হবে।

হালকা গ্যাসগুলি, তাদের পরিচয় নির্বিশেষে, তাপমাত্রা এবং চাপের আদর্শ অবস্থার (যেমন: 0ºC এবং বায়ুমণ্ডলীয় চাপ (1 বায়ুমণ্ডল) এর অধীনে এই নির্দেশিকাগুলি অত্যন্ত কঠোরভাবে অনুসরণ করে। এই গ্যাসগুলির জন্য, বয়েল-মেরিওট আইন তাদের আচরণকে খুব সুনির্দিষ্টভাবে বর্ণনা করে।

যেহেতু P∙V একটি প্রদত্ত তাপমাত্রায় ধ্রুবক থাকে, যদি গ্যাসের চাপ পরিবর্তিত হয়, আয়তনের পরিবর্তন হয় যাতে গুণফল একই থাকে, তাই দুটি ভিন্ন অবস্থা 1 এবং 2-এ, সমতা নিম্নরূপ প্রকাশ করা যেতে পারে:

P1∙V1 = P2∙V2

তারপরে একটি রাজ্য এবং অন্য রাজ্য থেকে একটি চলক জেনে, আপনি বয়েল-ম্যারিয়ট আইন থেকে এটি সরিয়ে অনুপস্থিত চলকটি জানতে পারেন।

বয়েলের আইনের ইতিহাস

ব্রিটিশ রসায়নবিদ। রসায়নের ক্ষেত্রে বিশেষ করে গ্যাসের বৈশিষ্ট্যে পরীক্ষা-নিরীক্ষার পথপ্রদর্শক,

কণা স্তরে পদার্থের আচরণের উপর রবার্ট বয়েলের থিসিস ছিল রাসায়নিক উপাদানের আধুনিক তত্ত্বের অগ্রদূত। তিনি লন্ডনের রয়্যাল সোসাইটির একজন প্রতিষ্ঠাতা সদস্যও ছিলেন।

রবার্ট বয়েল আয়ারল্যান্ডের একটি সম্ভ্রান্ত পরিবারে জন্মগ্রহণ করেন এবং সেরা ইংরেজি ও ইউরোপীয় স্কুলে পড়াশোনা করেন। 1656 থেকে 1668 সাল পর্যন্ত তিনি অক্সফোর্ড ইউনিভার্সিটিতে রবার্ট হুকের সহকারী হিসাবে কাজ করেছিলেন, তার সাথে একাধিক পরীক্ষায় সহযোগিতা করেছিলেন যা বায়ুর ভৌত বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে এবং এটি কীভাবে জ্বলে, শ্বাস নেয় এবং শব্দ প্রেরণ করে।

তাদের এই অবদানের ফলাফল সংগ্রহ করা হয় «বাতাসের স্থিতিস্থাপকতা এবং এর প্রভাবের উপর নতুন শারীরিক-যান্ত্রিক পরীক্ষা»(1660)। এই কাজের দ্বিতীয় সংস্করণে (1662), তিনি গ্যাসের বিখ্যাত সম্পত্তি, বয়েল-মেরিওট আইন প্রকাশ করেন, যেখানে বলা হয়েছে যে ধ্রুবক তাপমাত্রায় গ্যাস দ্বারা দখলকৃত আয়তন তার চাপের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। আজ এটি জানা যায় যে এই আইনটি তখনই পরিপূর্ণ হয় যখন গ্যাসগুলির তাত্ত্বিক আদর্শ আচরণ গ্রহণ করা হয়।