ಪುಟ:Mysore-University-Encyclopaedia-Vol-1-Part-1.pdf/೨೨೦

ವಿಕಿಸೋರ್ಸ್ ಇಂದ
Jump to navigation Jump to search
ಈ ಪುಟವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ.


ಅಣುಚಲನವಾದ ವಸ್ತುವಿನ ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿ ಅಣುವಿಗೂ ಸ್ವಾತಂತ್ರ್ಯಾಂಕರುವಾಗ, ಅಣುಗಳ ಸರಾಸರಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರಮಾಣವು 1/2hT (h = ಬೋಟ್ಟ್ಸ್ಮನ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಶಕ್ತಿ ವಿಭಜನಾ ಪ್ರಮೇಯವೆಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ವಾಸ್ತವಿಕ ಅನಿಲಗಳು: ಈವರೆಗೂ ನಾವು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ ಅಣುಗಳು ಆದರ್ಶ ವರ್ಗಕ್ಕೆ ಸೇರಿದುವು. ಇದು ಕೇವಲ ಊಹೆಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಇರುವಂಥವು. ಆದರೆ ನಾವು ನಮ್ಮ ದೈನಂದಿನ ವ್ಯವಹಾರದಲ್ಲಿ ಕಾಂಉವ ಹೈಡ್ರೂಜನ್, ಆಕ್ಸಿಜನ್, ಕ್ಲೋರಿನ್ ಮುಂತಾದ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ವಾಸ್ತವಿಕ (ರಿಯಲ್) ಅನಿಲಗಳೆನ್ನಬಹುದು. ಒತ್ತಡ ಅಲ್ಪವಾಗಿದ್ದು, ಉಷ್ಣತೆ ತಕ್ಕಮಟ್ಟಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುವ ಈ ವಾಸ್ತವಿಕ ಅನಿಲಗಳು pv = RT ಎಂಬ ಸಮೀಕರಣ ಸೂಚಿಸುವ ಬಾಯ್ಲ್ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಲ್ಸ್ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಬಹುಮಟ್ಟಿಗೆ ಪಾಲಿಸುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಇವುಗಳ ಒತ್ತಡ ಹೆಚ್ಚುತ್ತ ಬಂದು, ಉಷ್ಣಾತೆ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ಈ ಸುಲಭರೂಪದ ನಿಯಮಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ದೂರವಿರುತ್ತವೆ. ಯಾವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ವಾಸ್ತವಿಕ ಅನಿಲಗಳು ಆದರ್ಶ ಅನಿಲದಿಂದ ಬೇರೆಯಾಗಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸುವ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ಕೊಟ್ಟಿದೆ. ಆದರ್ಶ ಅನಿಲಕ್ಕೆ P ಹೆಚ್ಚಿದಂತೆಲ್ಲಾ PV ಬದಲಾಯಿಸುವರೀತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುವ ರೇಖೆ ಸಮತಲವಾಗಿ ಬರೆದಿರುವ PV = 1 ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿರುವ ಸರಳರೇಖೆ. ಒತ್ತಡ ಎಷ್ಟೇ ಇರಲಿ, ಈ ವ್ನಿಲದ ಗಾತ್ರ ಅದಕ್ಕೆ ಅನುಸಾರವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಿ, ಪ್ರತಿಸಲವೂ PV=1 ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ವಾಸ್ತವಿಕ ಅನಿಲಗಳ ಕ್ರಮವೇ ಬೇರೆ, P ಹೆಚ್ಚಿದಾಗ PV ಹೇಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುವ ವಕ್ರರೇಖೆಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಬೇಕು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಈ ಅನಿಲಗಳ ಒತ್ತಡ ೧ ವಾಯುಮಾನದಷ್ಟು ಇರುವಾಗ ಈ ಅನಿಲಗಳ ನಡತೆಗೂ ಆದರ್ಶ ಅನಿಲದ ರೀತಿಗೂ ಅಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾದ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಇಲ್ಲದಿರಬಹುದು. ಆದರೆ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತಾ ಹೋದರೆ ಈ ವಕ್ರ ರೇಖೆಗಳು ಮೊದಲು ಕೆಳಕ್ಕಿಳಿದು ಆನಂತರ ಮೇಲಕ್ಕೆ ಹೋಗುತ್ತವೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲದ ಒಂದು ವಿಶೇಷ ಏನೆಂದರೆ, ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಇತರ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿ ನಾವು ಕಾಣುವ PV ಮೊತ್ತದ ಇಳಿತದಲ್ಲಿ, ಒಂದೇ ರೀತಿಯಾಗಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತ, ವಾಲಿರುವ ಸರಳರೇಖೆಯಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ ೩). ಉಷ್ಣತೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿರುವಾಗ ಹೀಲಿಯಮ್ ಮತ್ತು ನಿಯಾನ್ ಅನಿಲಗಳೂ ಸಹ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಬಹಳವಾಗಿ ಕುಗ್ಗಿಸಿದರೆ ಆಗ ಇವುಗಳ PV=p ರೇಖೆಗಳೂ ೦Cನಲ್ಲಿ ನೈಟ್ರೂಜನ್ ಅನಿಲದ ರೇಖೆ ಇದ್ದಂತೆಯೇ ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಯಾಗಿ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದಾಗ ಈ ಅನಿಲಗಳ ರೇಖೆಗಳು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ರೇಖೆಯ ಆಕಾರವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತವೆ. ವಿವಿಧ ಉಷ್ಣತೆಯ ಮಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿ PV=p ರೇಖೆಗಳ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಅಂಶ ಆ ಅನಿಲದ ಉಷ್ಣತೆಯ ಮಟ್ಟ ಅದರ ಅವಧಿಕ (ಕ್ರಿಟಿಕಲ್) ಉಷ್ಣತೆಗೆ (Tc) ಎಷ್ಟು ಸಮೀಪದಲ್ಲಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅನಿಲವೂ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ Tc ಮಟ್ಟದ ಸಮೀಪದಲ್ಲಿರುವಾಗ ಅದರ ರೇಖೆ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈ ಆಕ್ಸೈಡು ಸಾಮಾನ್ಯ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ತೋರುವ ರೇಖೆಯಂತಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಉಷ್ಣತೆ ವಿಪರೀತವಾಗಿ ಏರಿದಾಗ, ಅಂದರೆ Tc ಗಿಂತ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ, ಅದರ ರೇಖೆಗಳು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲದ ರೇಖೆಗಳನ್ನು ಹೋಲುತ್ತವೆ. ಬಾಯ್ಲ್ ನಿಯಮಕ್ಕೆ ದೂರವಾಗಿರುವುದು ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ವಾಸ್ತವಿಕ ಅನಿಲಗಳು ಗೇಲ್ಯುಸಾಕ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಅನುಸರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅನಿಲದ PV-P ರೇಖೆಯ ಆಕಾರ ಉಷ್ಣತೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾದಂತೆಲ್ಲ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅನುಭವದಿಂದ ಗೇಲ್ಯುಸಾಕ್ ನಿಯಮವೂ ಸರಿಯಾಗಿ ಪಾಲನೆಯಾಗುತ್ತಿಲ್ಲ ಎಂದು ತಿಳಿಯಬರಿತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿ ಹೇಳಿದರೆ, ಒಂದು ಅನಿಲದ ಒತ್ತಡ ಅತ್ಯಧಿಕವಾಗುತ್ತ ಬಂದಾಗ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಆ ಅನಿಲವನ್ನು ಒತ್ತಡದಿಂದ ದ್ರವವನ್ನಾಗಿ ಈ ವಾಸ್ತವಿಕವಾದ ಅನಿಲದ ಚರ್ಯೆಗೂ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಕಾಣಬರಿತ್ತದೆ. ಈಗ ಅವೂಗ್ಯಾಡ್ರೂ ನಿಯಮ ಯಾವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ವಾಸ್ತವಿಕ ಅನಿಲಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಬರುತ್ತದೆ ಎಂದು ನೋಡಬಹುದು. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅನಿಲವನ್ನು ಅದರ ಅಣುತೂಕದಷ್ಟು ತೆಗೆದುಕ್ಂಡು ೦C ಮತ್ತು ೧ ವಾಯುಮಂಡಳ ಒತ್ತಡ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಅದರ ಗಾತ್ರ ಎಷ್ಟೆಂಬುದನ್ನು ತಿಳಿದರೆ ಈ ನಿಯಮವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.ಕೆಲವು ಅನಿಲಗಳಿಗೆ ಈ ರೀತಿಯ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಕೆಳಗೆ ಕೊಡಲಾಗಿದೆ. ಈ ಪಟ್ಟಿಯನ್ನು ಪರೀಶೀಲಿಸಿದರೆ, ಅತಿಸುಲಭವಾಗಿ ದ್ರವರೂಪಕ್ಕೆ ಬದಲಾಯಿಸಬಲ್ಲ ಅನಿಗಳು ಆದರ್ಶ ಅನಿಲದ ರೀತಿಗೆ ಹೊಂದಾಣಿಗೆಯಾಗದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂಬ ಅಂಶ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಅಮೋನಿಯ ಮತ್ತು ಈಥೈಲ್ ಕ್ಲೋರೈಡುಗಳು ಈ ತೀರ್ಮಾನವನ್ನು ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸುತ್ತವೆ. ೦C ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ, ಒಂದೊಂದು ಅನಿಲವೂ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಒತ್ತಡಗಳಿರುವಾಗ ಪಡೆದಿರುವ ಗಾತ್ರಗಳನ್ನು ಅಳೆದು ದೊರೆತ ಅಂಶಗಳನ್ನು ನಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ತೋರುವುದರಿಂದ, PV ಮೊತ್ತ p->0 ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ಇರುತ್ತದೆ ಎಂದು ರೇಖೆಯನ್ನು ಶೂನ್ಯ ಒತ್ತಡದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ವರ್ಧಿಸಿ, ಆದರ್ಶ ಅನಿಲ ೧ ಅಣುತೂಕದಷ್ಟು ೦C ಮತ್ತು ೧ ವಾಯುಮಂಲದ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ೨೨.೪೧೪ ಲೀಟರ್ ಇರುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ವಾಸ್ತವಿಕ ಅನಿಲಗಳು ಆದರ್ಶ ಅನಿಲಗಳಂತೆ ಇರದೆ ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ವರ್ತಿಸಲು ಏನು ಕಾರಣ ಎಂಬ ಪ್ರಷ್ಣೆಗೆ, ಆದರ್ಶ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ N2, Cl2, O2 ಮುಂತಾದ ವಾಸ್ತವಿಕ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಗೋಲಿಗಳಂತೆ ಇರುವ ಅಣುಗಳ ಸಮುದಾಯವೆಂದು ಭಾವಿಸುತ್ತೇವೆ.ಈ ಗೋಲಿಗಳ ವ್ಯಾಸ ಸೊನ್ನೆಯಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳಿಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಗಾತ್ರವಿದೆ. ಎರಡು ಅಣುಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಡಿಕ್ಕೆ ಹೊಡೆಯುವಾಗ ಅವುಗಳ ಕೇಂದ್ರಗಳು ಅತ್ಯಲ್ಪವಾದರೂ