PV = nRT
- P হলো চাপ, V আয়তন, n মোলে গ্যাসের পরিমাণ আর T কেলভিনে তাপমাত্রা।
- R হলো গ্যাসের ধ্রুবক। তার মান এককের ওপর নির্ভর করে: প্যাসকেল আর ঘনমিটারে 8.314 J/(mol·K), কিংবা লিটার আর অ্যাটমোস্ফিয়ারে 0.08206 L·atm/(mol·K)।
আপনার যা দরকার তার জন্য সাজিয়ে নিন: V = nRT ÷ P, P = nRT ÷ V, n = PV ÷ RT, T = PV ÷ nR।
একটি কষে দেখানো উদাহরণ
0 °C আর 1 atm-এ 1 mol গ্যাস কত আয়তন নেয়? আগে তাপমাত্রা বদলে নিন: 0 °C = 273.15 K। তারপর V = 1 × 0.08206 × 273.15 ÷ 1 = 22.4 L, অর্থাৎ আদর্শ তাপমাত্রা ও চাপে সেই চেনা মোলার আয়তন।
চেনা ভুল
- কেলভিনের বদলে ডিগ্রি সেলসিয়াস ব্যবহার করা। 273.15 যোগ করুন।
- একক মিশিয়ে ফেলা: kPa-তে চাপের সঙ্গে L·atm-র একটি R ভুল উত্তর দেয়। আগে বদলে নিন, কিংবা মিলিয়ে যাওয়া R-টিই বেছে নিন।
- n মোল, গ্রাম নয় — তা ভুলে যাওয়া। ভরকে মোলার ভর দিয়ে ভাগ করুন।
তা কখন খাটে না
সূত্রটি ধরে নেয় গ্যাসের কণা কোনো জায়গা নেয় না আর একে অন্যকে টানে না। ঘরের তাপমাত্রার কাছে আর সাধারণ চাপে বেশির ভাগ গ্যাসে তা ভালোই খাটে, কিন্তু খুব উঁচু চাপে কিংবা একটি গ্যাস তরল হয়ে যাওয়ার কাছাকাছি নিচু তাপমাত্রায় নয়।
আদর্শ গ্যাস সূত্রের হিসাব আপনার ব্যবহার করা এককেই P, V, n কিংবা T-র জন্য কষে দেয়।
একটি ঠান্ডা সকালে টায়ারের চাপ
20 °C-এ মাপযন্ত্রে 220 kPa-তে একটি টায়ার। মাপযন্ত্র বায়ুমণ্ডলের ওপরের চাপই দেখায়, তাই পরম চাপ প্রায় 220 + 101 = 321 kPa। আয়তন প্রায় বদলায়ই না, তাই P2 = P1 × T2 ÷ T1। 0 °C-এ: 321 × 273.15 ÷ 293.15 = 299 kPa পরম, কিংবা মাপযন্ত্রে 198 kPa। 20 °C পতনে মাপযন্ত্রের চাপের প্রায় 10% গেছে।
একটি গ্যাসের ঘনত্ব
সাজিয়ে নিলে PV = nRT দেয় ঘনত্ব = P × M ÷ (R × T), যেখানে M হলো kg/mol-এ মোলার ভর। 20 °C আর 1 atm-এ বাতাসে: 101,325 × 0.02897 ÷ (8.314 × 293.15) = 1.20 kg/m³।
কোন আদর্শ অবস্থা?
চেনা প্রতি মোলে 22.4 L হলো 0 °C আর 1 atm-এর জন্য। IUPAC 1982 থেকে আদর্শ চাপ 1 bar হিসেবে ঠিক করেছে, যা দেয় 22.7 L। কিছু ক্ষেত্র 25 °C ব্যবহার করে, যেখানে 1 atm-এ এক মোল 24.5 L জায়গা নেয়। একটি বই কিংবা পরীক্ষা কোনটি বোঝাচ্ছে তা দেখে নিন।
মাপযন্ত্রের আর পরম চাপ
গ্যাসের সূত্রে পরম চাপ দরকার। একটি টায়ার কিংবা গ্যাসের চোঙের মাপযন্ত্রের পাঠ সোজা ব্যবহার করলে ভুল উত্তর আসে, আর কম চাপে কখনো তা খুবই ভুল।