വാതക നിയമങ്ങളും മോൾ സങ്കൽപ്പനവും

gas-laws-and-mole-concept
Representative image. / Shutterstock.com
SHARE

ഖരം, ദ്രാവകം എന്നിവയെ അപേക്ഷിച്ച് വാതകങ്ങൾക്ക് വളരെയേറെ സവിശേഷതകൾ ഉണ്ട്. വായു ഇല്ലെങ്കിൽ നമ്മൾ എങ്ങനെ ശ്വസിക്കും ? മനുഷ്യർ വായുവിനെ ആശ്രയിക്കുന്നത് ദ്രവ്യത്തിന്റെ വാതകാവസ്ഥയെ നമുക്ക് വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ടതാക്കുന്നു. ധാരാളം മൂലകങ്ങളും സംയുക്തങ്ങളും വാതകാവസ്ഥയിൽ കാണപ്പെടുന്നു. നിത്യ ജീവിതത്തിലും വ്യവസായങ്ങളിലും പരീക്ഷണശാലകളിലും വിവിധ വാതകങ്ങളെ നാം കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു.

വാതകങ്ങളുടെ സവിശേഷതകൾ

∙ ഓരോ വാതകത്തിലും അതിസൂക്ഷ്മയായ അനേകം തന്മാത്രകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

∙ ഒരു വാതകത്തിന്റെ ആകെ വ്യാപ്തവുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ അതിലെ തന്മാത്രകളുടെ യഥാർഥ വ്യാപ്തം വളരെ നിസ്സാരമാണ്.

∙ വാതകത്തിലെ തന്മാത്രകൾ എല്ലാ ദിശകളിലേക്കും നിരന്തരം ചലിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു.

∙ ക്രമരഹിതമായ ഈ ചലനത്തിന്റെ ഭാഗമായി വാതക തന്മാത്രകൾ പരസ്പരം കൂട്ടിയിടിക്കുന്നു. വാതകം സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന പാത്രത്തിന്റെ ഭിത്തികളിലും ചെന്നിടിക്കുന്നു. ഇതിന്റെ ഫലമായി വാതകമർദം അനുഭപ്പെടുന്നത്.

∙ വാതക തന്മാത്രകളുടെ കൂട്ടിമുട്ടലുകൾ പൂർണമായും ഇലാസ്തിക സ്വഭാവമുള്ളതിനാൽ ഊർജ നഷ്ടം സംഭവിക്കുന്നില്ല.

∙ വാതക തന്മാത്രകൾ തമ്മിലും, വാതക തന്മാത്രകളും പാത്രത്തിന്റെ ഭിത്തിയും തമ്മിലും ആകർഷണം തീരെയില്ല.

∙ വാതക തന്മാത്രകൾക്ക് ഉൗർജം വളരെ കൂടുതലാണ്.

∙ വാതക തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള അകലം താരതമ്യേന കൂടുതലാണ്.

∙ വാതക തന്മാത്രകൾക്ക് ചലന സ്വാതന്ത്ര്യം കൂടുതലാണ്.

∙ ബോയിൽ നിയമം (Boyle’s law)

വാതകങ്ങളുടെ വ്യാപ്തം, മർദം ഇവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ സ്ഥാപിച്ചത് ഭൗതിക–രസതന്ത്ര ശാസ്ത്രജ്ഞനായ റോബർട്ട് ബോയിൽ ആണ്. ഈ ബന്ധം ബോയിൽ നിയമം എന്നറിയപ്പെടുന്നു.

‘താപനില സ്ഥിരമായിരിക്കുമ്പോൾ ഒരു നിശ്ചിത മാസ് വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തവും മർദവും വിപരീത അനുപാതത്തിലായിരിക്കും. മർദം 'P’ എന്നും വ്യാപ്തം 'V’ എന്നും 

സൂചിപ്പിച്ചാൽ PXV  ഒരു സ്ഥിരസംഖ്യയായിരിക്കും.’

ഒരു അക്വേറിയത്തിന്റെ ചുവട്ടിൽ നിന്നും ഉയരുന്ന വായു കുമിളയുടെ വലുപ്പം മുകളിലേക്ക് എത്തുംതോറും കൂടി വരുന്നു– കാരണം മുകളിലേക്ക് വരുമ്പോൾ പുറമേയുള്ള മർദം കുറഞ്ഞു വരുന്നു. അതനുസരിച്ച് വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം കൂടുന്നു.

∙അവോഗാഡ്രോ നിയമം     (Avagadro’s Law)

വ്യാപ്തവും തന്മാമാത്രകളുടെ എണ്ണവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം കണ്ടെത്തിയത് ഇറ്റാലിയൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ അമേഡിയോ അവോഗാഡ്രോ ആണ്. ഈ ബന്ധം അവോഗാഡ്രോ നിയമം എന്നറിയപ്പെടുന്നു.

‘താപനില, മർദം എന്നിവ സ്ഥിരമായിരിക്കുമ്പോൾ വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണത്തിന് നേർ അനുപാതത്തിൽ ആയിരിക്കും. ഇതാണ് അവോഗാഡ്രോ നിയനം’

ഉദാഹരണം:

* ഒരു ബലൂൺ വീർപ്പിക്കുമ്പോൾ അതിലെ തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം കൂടുന്നു. അതൊടൊപ്പം വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തവും കൂടുന്നു.

* ഒറു സിലിണ്ടറിൽ വാതകം നിറയ്ക്കുമ്പോഴും ഇത് തന്നെയാണ് സംഭവിക്കുന്നത്.

∙ചാൾസ് നിയമം (Charle’s law)

മർദം സ്ഥിരമായിരിക്കുമ്പോൾ ഒരു നിശ്ചിതമാസ് വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം കെൽവിൻ സ്കെയിലിലെ താപനിലയ്ക്ക് നേർ അനുപാതത്തിലായിരിക്കും. വ്യാപ്തം 'V’ എന്നും താപനില 'T’ എന്നും സൂചിപ്പിച്ചാൽ V/T ഒരു സ്ഥിര സംഖ്യ ആയിരിക്കും.

പരീക്ഷണം

∙സാമഗ്രികൾ: റബർ അടപ്പുള്ള ഈർപ്പരഹിതമായ കുപ്പി, നിബ് ഒഴിവാക്കിയ കാലിയായ റീഫിൽ ട്യൂബ്, മഷി, തണുത്തവെള്ളം, ചൂടുവെള്ളം.

∙പ്രവർത്തനക്രമം: റബർ അടപ്പുള്ള ഈർപ്പരഹിതമായ ഒരു കുപ്പി എടുക്കുക. അടപ്പിൽ കാലിയായ ഒരു റീഫിൽ ട്യൂബ് ഉറപ്പിച്ചു നിർത്തുക. ട്യൂബിന്റെ താഴെ അഗ്രത്തിൽ ഒരു തുള്ളി മഷി കയറ്റി, കുപ്പി അടയ്ക്കുക. ഈ സജ്ജീകരണത്തെ ചെറു ചൂടുവെള്ളത്തിൽ മുക്കി നോക്കുക. പിന്നീട് തണുത്ത വെള്ളത്തിലും വയ്ക്കുക.

∙നിരീക്ഷണം: ചൂടുവെള്ളത്തിൽ വയ്ക്കുമ്പോൾ മഷിത്തുള്ളി മുകളിലേക്കുയരുന്നു. തണുത്ത വെള്ളത്തിൽ വയ്ക്കുമ്പോൾ മഷിത്തുള്ളി താഴേക്ക് ചലിക്കുന്നു.

∙നിഗമനം: 

ചാൾസ് നിയമം.

വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം  (Volume of a Gas)

‘ഒരു വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം 

അത് ഉൾക്കൊള്ളുന്ന പാത്രത്തിന്റെ വ്യാപ്തം ആയിരിക്കും.’

* ഒരു ലിറ്റർ വ്യാപ്തമുള്ള ഒരു വാതകത്തെ അഞ്ചു ലീറ്റർ വ്യാപ്തമുള്ള മറ്റൊരു പാത്രത്തിലേക്ക് മാറ്റിയാൽ വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം അഞ്ച് ലീറ്റർ ആയി മാറും.

* ഒരു സിറിഞ്ച് എടുത്ത് അതിന്റെ പിസ്റ്റൺ പിന്നിലേക്ക് വലിച്ച് വയ്ക്കുക. സിറിഞ്ചിന്റെ നോസിൽ അടച്ചുപിടിച്ചുകൊണ്ട് പിസ്റ്റൺ അമർത്തിയാൽ സിറിഞ്ചിനുള്ളിലെ വ്യാപ്തം കുറയുന്നു.

∙വാതകത്തിന്റെ മർദം ( Pressure of a Gas)

ഒരു യൂണിറ്റ് പരപ്പളവിൽ അനുഭവപ്പെടുന്ന ബലമാണ് മർദം.

യൂണിറ്റ് പരപ്പളവിലെ ബലം = 

   പ്രതലത്തിൽ അനുഭവപ്പെടുന്ന 

   ആകെ ബലം.

   പ്രതലത്തിന്റെ പരപ്പളവ്

വാതകത്തിന്റെ താപനില

(Temperature of a gas)

വാതകത്തെ ചൂടാക്കിയാൽ താപനില കൂടുന്നു. താപനില കൂടുമ്പോൾ തന്മാത്രകളുടെ ചലന വേഗത കൂടുന്നു. അതോടൊപ്പം ഗതികോർജവും കൂടുന്നു. തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി ഗതികോർജം വാതകത്തിന്റെ താപ നിലയ്ക്ക് നേർ അനുപാതത്തിൽ ആയിരിക്കും.

English Summary : Gas laws and mole concept

Disclaimer

നിങ്ങളുടെ കുട്ടിക്ക് എന്തിലെങ്കിലും പ്രത്യേക കഴിവുണ്ടോ? അധികമാരും കൈവയ്ക്കാത്ത ഏതെങ്കിലും മേഖലയിൽ മിടുക്കു കാട്ടുന്നുണ്ടോ? എങ്കിൽ മനോരമ ഓൺലൈനിലൂടെ അവരെ ലോകം അറിയട്ടെ. കുട്ടിയെപ്പറ്റിയുള്ള വിവരണം ഞങ്ങൾക്ക് അയച്ചു തരിക. കുട്ടിയുടെ പേര്, മാതാപിതാക്കളുടെ വിലാസം, ബന്ധപ്പെടാനുള്ള ഫോൺ നമ്പർ, കുട്ടിയുടെ ഫോട്ടോ എന്നിവ children@mm.co.in എന്ന മെയിൽ ഐഡിയിലേക്ക് അയയ്ക്കാം.  

തൽസമയ വാർത്തകൾക്ക് മലയാള മനോരമ മൊബൈൽ ആപ് ഡൗൺലോഡ് ചെയ്യൂ

ഇവിടെ പോസ്റ്റു ചെയ്യുന്ന അഭിപ്രായങ്ങൾ മലയാള മനോരമയുടേതല്ല. അഭിപ്രായങ്ങളുടെ പൂർണ ഉത്തരവാദിത്തം രചയിതാവിനായിരിക്കും. കേന്ദ്ര സർക്കാരിന്റെ ഐടി നയപ്രകാരം വ്യക്തി, സമുദായം, മതം, രാജ്യം എന്നിവയ്ക്കെതിരായി അധിക്ഷേപങ്ങളും അശ്ലീല പദപ്രയോഗങ്ങളും നടത്തുന്നത് ശിക്ഷാർഹമായ കുറ്റമാണ്. ഇത്തരം അഭിപ്രായ പ്രകടനത്തിന് നിയമനടപടി കൈക്കൊള്ളുന്നതാണ്.
Video

ഇതിലും ചെലവുകുറഞ്ഞ വീടില്ല! | Hometour | Lowcost Home

MORE VIDEOS
{{$ctrl.title}}
{{$ctrl.title}}

{{$ctrl.currentDate}}

  • {{item.description}}