આદર્શ ગેસ અને તેના ગુણધર્મો. આદર્શ ગેસ શું છે

ટીકા:વિષયની પરંપરાગત રજૂઆત, કોમ્પ્યુટર મોડેલ પરના પ્રદર્શન દ્વારા પૂરક.

પદાર્થની ત્રણ એકંદર અવસ્થાઓમાંથી, સૌથી સરળ વાયુ અવસ્થા છે. વાયુઓમાં, પરમાણુઓ વચ્ચે કાર્ય કરતા દળો નાના હોય છે અને અમુક પરિસ્થિતિઓમાં, અવગણના કરી શકાય છે.

ગેસ કહેવાય છે સંપૂર્ણ , જો:

પરમાણુઓના કદની અવગણના કરી શકાય છે, એટલે કે. પરમાણુઓને ભૌતિક બિંદુઓ ગણી શકાય;

પરમાણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના દળોની અવગણના કરી શકાય છે (પરમાણુઓની સંભવિત ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઊર્જા તેમની ગતિ ઊર્જા કરતાં ઘણી ઓછી છે);

એકબીજા સાથે અને જહાજની દિવાલો સાથે પરમાણુઓની અથડામણને એકદમ સ્થિતિસ્થાપક ગણી શકાય.

વાસ્તવિક વાયુઓ ગુણધર્મમાં આદર્શ વાયુઓની નજીક હોય છે જ્યારે:

સામાન્ય સ્થિતિની નજીકની સ્થિતિઓ (t = 0 0 C, p = 1.03·10 5 Pa);

ઊંચા તાપમાને.

આદર્શ વાયુઓની વર્તણૂકને સંચાલિત કરતા કાયદાઓ ઘણા લાંબા સમય પહેલા પ્રાયોગિક રીતે શોધાયા હતા. આમ, બોયલ-મેરિયોટ કાયદો 17મી સદીમાં સ્થાપિત થયો હતો. ચાલો આ કાયદાઓની ફોર્મ્યુલેશન આપીએ.

બોયલનો કાયદો - મેરીઓટ.ગેસને એવી સ્થિતિમાં રહેવા દો કે જ્યાં તેનું તાપમાન સતત જાળવવામાં આવે (આવી પરિસ્થિતિઓ કહેવામાં આવે છે ઇસોથર્મલ .પછી આપેલ ગેસના સમૂહ માટે, દબાણ અને વોલ્યુમનું ઉત્પાદન સ્થિર છે:

આ સૂત્ર કહેવામાં આવે છે ઇસોથર્મ સમીકરણ. ગ્રાફિકલી, વિવિધ તાપમાનો માટે V પર p ની અવલંબન આકૃતિમાં બતાવવામાં આવી છે.

જ્યારે વોલ્યુમમાં ફેરફાર થાય છે ત્યારે દબાણ બદલવાની શરીરની મિલકત કહેવાય છે સંકોચનક્ષમતા. જો વોલ્યુમ ફેરફાર T=const પર થાય છે, તો સંકોચનક્ષમતા દર્શાવવામાં આવે છે આઇસોથર્મલ કોમ્પ્રેસિબિલિટી ગુણાંકજે દબાણમાં એકમ ફેરફારનું કારણ બને છે તે વોલ્યુમમાં સંબંધિત ફેરફાર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

આદર્શ ગેસ માટે તેની કિંમતની ગણતરી કરવી સરળ છે. ઇસોથર્મ સમીકરણમાંથી આપણે મેળવીએ છીએ:

માઇનસ ચિહ્ન સૂચવે છે કે વોલ્યુમ વધે છે, દબાણ ઘટે છે. આમ, આદર્શ ગેસનો આઇસોથર્મલ કોમ્પ્રેસિબિલિટી ગુણાંક તેના દબાણના પરસ્પર સમાન છે. દબાણ વધે છે, તે ઘટે છે, કારણ કે દબાણ જેટલું ઊંચું હશે, ગેસને વધુ કમ્પ્રેશન માટે ઓછી તક મળશે.

ગે-લુસાકનો કાયદો.ગેસને એવી સ્થિતિમાં રહેવા દો કે જ્યાં તેનું દબાણ સતત જાળવવામાં આવે (આવી પરિસ્થિતિઓ કહેવામાં આવે છે આઇસોબેરિક ). તેઓ એક જંગમ પિસ્ટન દ્વારા બંધ સિલિન્ડરમાં ગેસ મૂકીને પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. પછી ગેસના તાપમાનમાં ફેરફાર પિસ્ટનની હિલચાલ અને વોલ્યુમમાં ફેરફાર તરફ દોરી જશે. ગેસનું દબાણ યથાવત રહેશે. આ કિસ્સામાં, આપેલ ગેસના સમૂહ માટે, તેનું પ્રમાણ તાપમાનના પ્રમાણસર હશે:

જ્યાં V 0 એ તાપમાન t = 0 0 C પર વોલ્યુમ છે, - વોલ્યુમેટ્રિક વિસ્તરણ ગુણાંકવાયુઓ તે સંકુચિતતા ગુણાંકના સમાન સ્વરૂપમાં રજૂ કરી શકાય છે:

ગ્રાફિકલી, વિવિધ દબાણો માટે T પર V ની અવલંબન આકૃતિમાં બતાવવામાં આવી છે.

સેલ્સિયસ તાપમાનથી સંપૂર્ણ તાપમાન તરફ આગળ વધતા, ગે-લુસાકનો નિયમ આ રીતે લખી શકાય છે:

ચાર્લ્સનો કાયદો.જો ગેસ એવી સ્થિતિમાં હોય કે જ્યાં તેનું પ્રમાણ સ્થિર રહે ( આઇસોકોરિક શરતો), તો પછી આપેલ ગેસના સમૂહ માટે દબાણ તાપમાનના પ્રમાણસર હશે:

જ્યાં p 0 - તાપમાન પર દબાણ t = 0 0 C, - દબાણ ગુણાંક. જ્યારે તે 1 0 દ્વારા ગરમ થાય છે ત્યારે તે ગેસના દબાણમાં સંબંધિત વધારો દર્શાવે છે:

ચાર્લ્સનો કાયદો આ રીતે પણ લખી શકાય છે:

એવોગાડ્રોનો કાયદો:સમાન તાપમાન અને દબાણ પર કોઈપણ આદર્શ ગેસનો એક છછુંદર સમાન વોલ્યુમ ધરાવે છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં (t = 0 0 C, p = 1.03·10 5 Pa) આ વોલ્યુમ m -3 /mol બરાબર છે.

વિવિધ પદાર્થોના 1 મોલમાં રહેલા કણોની સંખ્યા કહેવાય છે. એવોગાડ્રોનો સતત :

સામાન્ય સ્થિતિમાં 1 એમ3 દીઠ કણોની સંખ્યા n0 ની ગણતરી કરવી સરળ છે:

આ નંબર કહેવાય છે લોશ્મિટ નંબર.

ડાલ્ટનનો કાયદો:આદર્શ વાયુઓના મિશ્રણનું દબાણ તેમાં પ્રવેશતા વાયુઓના આંશિક દબાણના સરવાળા જેટલું હોય છે, એટલે કે.

ક્યાં - આંશિક દબાણ- મિશ્રણના ઘટકો જે દબાણ લાવે છે જો તેમાંથી દરેક સમાન તાપમાને મિશ્રણના જથ્થાના સમાન વોલ્યુમ પર કબજો કરે.

ક્લેપીરોન - મેન્ડેલીવ સમીકરણ.આદર્શ ગેસ કાયદાઓમાંથી આપણે મેળવી શકીએ છીએ રાજ્યનું સમીકરણ , સંતુલનની સ્થિતિમાં આદર્શ વાયુના T, p અને V ને જોડે છે. આ સમીકરણ સૌપ્રથમ ફ્રેન્ચ ભૌતિકશાસ્ત્રી અને એન્જિનિયર બી. ક્લેપીરોન અને રશિયન વૈજ્ઞાનિકો ડી.આઈ. મેન્ડેલીવ, તેથી તેમનું નામ ધરાવે છે.

ગેસના ચોક્કસ સમૂહને વોલ્યુમ V 1 પર કબજો કરવા દો, તેનું દબાણ p 1 હોય અને તાપમાન T 1 હોય. અલગ રાજ્યમાં ગેસનો સમાન સમૂહ V 2, p 2, T 2 (આકૃતિ જુઓ) પરિમાણો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. રાજ્ય 1 થી રાજ્ય 2 માં સંક્રમણ બે પ્રક્રિયાઓના સ્વરૂપમાં થાય છે: આઇસોથર્મલ (1 - 1") અને આઇસોકોરિક (1" - 2).

આ પ્રક્રિયાઓ માટે, અમે બોયલ - મેરીઓટ અને ગે - લુસાકના કાયદા લખી શકીએ છીએ:

સમીકરણોમાંથી p 1 " દૂર કરીને, આપણે મેળવીએ છીએ

રાજ્યો 1 અને 2 ને મનસ્વી રીતે પસંદ કરવામાં આવ્યા હોવાથી, છેલ્લું સમીકરણ આ રીતે લખી શકાય છે:

આ સમીકરણ કહેવાય છે ક્લેપીરોન સમીકરણ , જેમાં B એ અચળ છે, વાયુઓના વિવિધ સમૂહ માટે અલગ છે.

મેન્ડેલીવે ક્લેપીરોનના સમીકરણને એવોગાડ્રોના કાયદા સાથે જોડી દીધું. એવોગાડ્રોના નિયમ મુજબ, સમાન p અને T સાથેના કોઈપણ આદર્શ ગેસનો 1 મોલ સમાન વોલ્યુમ V m ધરાવે છે, તેથી તમામ વાયુઓ માટે સ્થિર B સમાન હશે. તમામ વાયુઓમાં સામાન્ય આ સ્થિરાંક R દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે અને તેને કહેવામાં આવે છે સાર્વત્રિક ગેસ સ્થિરતા. પછી

આ સમીકરણ છે રાજ્યનું આદર્શ ગેસ સમીકરણ , જેને પણ કહેવામાં આવે છે ક્લેપીરોન-મેન્ડેલીવ સમીકરણ .

સાર્વત્રિક ગેસ સ્થિરાંકનું સંખ્યાત્મક મૂલ્ય સામાન્ય સ્થિતિમાં ક્લેપીરોન-મેન્ડેલીવ સમીકરણમાં p, T અને V m ના મૂલ્યોને બદલીને નક્કી કરી શકાય છે:

ક્લેપીરોન-મેન્ડેલીવ સમીકરણ કોઈપણ ગેસના સમૂહ માટે લખી શકાય છે. આ કરવા માટે, યાદ રાખો કે દળ m ના વાયુનું પ્રમાણ V = (m/M)V m દ્વારા એક છછુંદરના જથ્થા સાથે સંબંધિત છે, જ્યાં M છે. ગેસનો દાઢ સમૂહ. પછી દળ m ના ગેસ માટે ક્લેપીરોન-મેન્ડેલીવ સમીકરણનું સ્વરૂપ હશે:

છછુંદરની સંખ્યા ક્યાં છે.

ઘણીવાર આદર્શ વાયુની સ્થિતિનું સમીકરણ શબ્દોમાં લખવામાં આવે છે બોલ્ટ્ઝમેન સતત :

તેના આધારે, રાજ્યના સમીકરણને આ રીતે રજૂ કરી શકાય છે

પરમાણુઓની સાંદ્રતા ક્યાં છે. છેલ્લા સમીકરણથી તે સ્પષ્ટ છે કે આદર્શ ગેસનું દબાણ તેના તાપમાન અને અણુઓની સાંદ્રતાના સીધા પ્રમાણસર છે.

નાનું પ્રદર્શનઆદર્શ ગેસ કાયદા. બટન દબાવ્યા પછી "ચાલો શરુ કરીએ"તમે સ્ક્રીન પર શું થઈ રહ્યું છે તેના પર પ્રસ્તુતકર્તાની ટિપ્પણીઓ (કાળો રંગ) અને તમે બટન દબાવ્યા પછી કમ્પ્યુટરની ક્રિયાઓનું વર્ણન જોશો. "આગલું"(બ્રાઉન). જ્યારે કમ્પ્યુટર "વ્યસ્ત" હોય (એટલે ​​​​કે, પરીક્ષણ ચાલુ છે), ત્યારે આ બટન નિષ્ક્રિય છે. વર્તમાન પ્રયોગમાં મેળવેલ પરિણામને સમજ્યા પછી જ આગળની ફ્રેમ પર આગળ વધો. (જો તમારી ધારણા પ્રસ્તુતકર્તાની ટિપ્પણીઓ સાથે સુસંગત નથી, તો લખો!)

તમે વર્તમાન પર આદર્શ ગેસ કાયદાઓની માન્યતા ચકાસી શકો છો

નીચેની શરતો સંતોષવી:

1) જહાજના જથ્થાની તુલનામાં ગેસના અણુઓની આંતરિક માત્રા નજીવી છે;

2) ગેસ પરમાણુઓ વચ્ચે કોઈ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળો નથી;

3) એકબીજા સાથે અને જહાજની દિવાલો સાથે ગેસના અણુઓની અથડામણ એકદમ સ્થિતિસ્થાપક છે.

2. કયા પરિમાણો ગેસની સ્થિતિ દર્શાવે છે? p, T પરિમાણોનું પરમાણુ ગતિનું અર્થઘટન આપો.

આપેલ ગેસ સમૂહ m ની સ્થિતિ નીચેના પરિમાણો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે: દબાણ p, વોલ્યુમ V, તાપમાન T.

3. કેલ્વિન સ્કેલ અને સેલ્સિયસ સ્કેલ પર તાપમાનને જોડતા સૂત્ર લખો? સંપૂર્ણ શૂન્યનો ભૌતિક અર્થ શું છે?

સેન્ટીગ્રેડ સેલ્સિયસ સ્કેલ પર થર્મોડાયનેમિક તાપમાન T અને તાપમાન વચ્ચેનો સંબંધ T = t + 273.15 છે. સંપૂર્ણ શૂન્ય પર, પરમાણુઓની ઊર્જા શૂન્ય છે.

4. આદર્શ વાયુની સ્થિતિનું સમીકરણ લખો.

આદર્શ વાયુની સ્થિતિનું સમીકરણ (ક્યારેક ક્લેપીરોન સમીકરણ અથવા ક્લેપીરોન-મેન્ડેલીવ સમીકરણ) એ એક સૂત્ર છે જે આદર્શ ગેસના દબાણ, દાઢના જથ્થા અને સંપૂર્ણ તાપમાન વચ્ચેનો સંબંધ સ્થાપિત કરે છે. સમીકરણનું સ્વરૂપ છે: , જ્યાં p દબાણ છે, Vμ એ દાઢનું પ્રમાણ છે, T સંપૂર્ણ તાપમાન છે, R એ સાર્વત્રિક ગેસ સ્થિરાંક છે.

5. કઈ પ્રક્રિયાને આઇસોથર્મલ કહેવામાં આવે છે? બોયલ-મેરિયોટ કાયદો લખો અને ઘડવો અને વોલ્યુમ વિરુદ્ધ દબાણનો ગ્રાફ દોરો.

ડી સ્થિર તાપમાને ગેસના આપેલ સમૂહ માટે, ગેસના દબાણનું ઉત્પાદન અને તેના વોલ્યુમનું સ્થિર મૂલ્ય છે. સ્થિર તાપમાને થતી પ્રક્રિયાને આઇસોથર્મલ કહેવાય છે.

6. કઈ પ્રક્રિયાને આઇસોકોરિક કહેવાય છે? ચાર્લ્સનો કાયદો લખો અને ઘડવો. તાપમાન વિરુદ્ધ દબાણનો ગ્રાફ દોરો.

ડી સતત વોલ્યુમ પર ગેસના આપેલ સમૂહનું દબાણ તાપમાન સાથે રેખીય રીતે બદલાય છે.

સતત વોલ્યુમ પર થતી પ્રક્રિયાને આઇસોકોરિક કહેવામાં આવે છે.

7. કઈ પ્રક્રિયાને આઇસોબેરિક કહેવામાં આવે છે? ગે-લુસેકનો કાયદો લખો અને ઘડવો. તાપમાન વિરુદ્ધ વોલ્યુમનો ગ્રાફ દોરો.

વિશે સતત દબાણ પર ગેસના આપેલ સમૂહનું પ્રમાણ તાપમાન સાથે રેખીય રીતે બદલાય છે: , પર . સતત દબાણમાં થતી પ્રક્રિયાને આઇસોબેરિક કહેવાય છે.

8. કઈ પ્રક્રિયાને એડિબેટિક કહેવામાં આવે છે? પોઈસનનું સમીકરણ લખો અને તેને ગ્રાફિકલી રજૂ કરો. (જુઓ પરિશિષ્ટ નંબર 2)

એ ડાયાબેટીક પ્રક્રિયા એ એક પ્રક્રિયા છે જે પર્યાવરણ સાથે ગરમીના વિનિમય વિના થાય છે, તેથી.

આંતરિક ઊર્જાના નુકસાનને કારણે એડિબેટિક વિસ્તરણ દરમિયાન કાર્ય હાથ ધરવામાં આવે છે.

પોઈસનનું સમીકરણ, એડિબેટિક ઘાતાંક ક્યાં છે.

9. થર્મોડાયનેમિક્સનો પ્રથમ નિયમ લખો અને ઘડવો. આંતરિક ઊર્જા, કાર્ય, ગરમીની માત્રાનો ખ્યાલ આપો.

સિસ્ટમ દ્વારા પ્રાપ્ત થતી ગરમીની માત્રા તેની આંતરિક ઊર્જાને બદલવા અને બાહ્ય દળો સામે કાર્ય કરવા માટે જાય છે.

એક રાજ્યમાંથી બીજા રાજ્યમાં સંક્રમણ દરમિયાન સિસ્ટમની આંતરિક ઊર્જામાં ફેરફાર એ બાહ્ય દળોના કાર્યના સરવાળો અને સિસ્ટમમાં સ્થાનાંતરિત ગરમીના જથ્થાના સરવાળો છે અને આ સંક્રમણ કઈ પદ્ધતિમાં થાય છે તેના પર નિર્ભર નથી. બહાર

10. ગેસ વિસ્તરણના કાર્ય માટે અભિવ્યક્તિ લખો. પીવી ડાયાગ્રામ પર તેને ગ્રાફિકલી રીતે કેવી રીતે રજૂ કરવું.

11. આ પ્રયોગશાળાના કાર્યમાં ધ્યાનમાં લેવામાં આવતી તમામ પ્રક્રિયાઓમાં થર્મોડાયનેમિક્સના પ્રથમ નિયમને લાગુ કરો અને તેના પરિણામોનું વિશ્લેષણ કરો.
12. વિશિષ્ટ અને દાઢ ઉષ્મા ક્ષમતાઓને વ્યાખ્યાયિત કરો અને તેમની વચ્ચેનો સંબંધ લખો.

પદાર્થની વિશિષ્ટ ઉષ્મા ક્ષમતા એ 1 કિલો પદાર્થને 1 K દ્વારા ગરમ કરવા માટે જરૂરી ગરમીના જથ્થા જેટલું મૂલ્ય છે.

C=cM.
13. મેયરનું સમીકરણ મેળવો. કઈ ઉષ્મા ક્ષમતા C P અથવા C V વધુ છે અને શા માટે?

દાઢ અને ગરમીની ક્ષમતાઓ (મેયરના સમીકરણો) વચ્ચેનો સંબંધ.

વિશિષ્ટ ગરમી ક્ષમતાઓ વચ્ચેનો સંબંધ

મિકેનિક્સમાં સ્વતંત્રતાની ડિગ્રીની સંખ્યા એ યાંત્રિક સિસ્ટમની પરસ્પર સ્વતંત્ર સંભવિત હિલચાલની સંખ્યા છે. સ્વતંત્રતાની ડિગ્રીની સંખ્યા સિસ્ટમ બનાવતા ભૌતિક કણોની સંખ્યા અને સિસ્ટમ પર લાદવામાં આવેલા યાંત્રિક જોડાણોની સંખ્યા અને પ્રકૃતિ પર આધારિત છે. મુક્ત કણ માટે, સ્વતંત્રતાની ડિગ્રીની સંખ્યા 3 છે, મુક્ત કઠોર શરીર માટે - 6, પરિભ્રમણની નિશ્ચિત ધરીવાળા શરીર માટે, સ્વતંત્રતાની ડિગ્રીની સંખ્યા 1 છે, વગેરે. કોઈપણ હોલોનોમિક સિસ્ટમ (ભૌમિતિક જોડાણોવાળી સિસ્ટમ) માટે, સ્વતંત્રતાની ડિગ્રીની સંખ્યા પરસ્પર સ્વતંત્ર કોઓર્ડિનેટ્સની સંખ્યા જેટલી હોય છે જે સિસ્ટમની સ્થિતિ નક્કી કરે છે, અને સમાનતા 5 = 3n - k દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં n

16. વાયુ સાથે થતી તમામ પ્રક્રિયાઓને અનુક્રમે pV ડાયાગ્રામ પર દોરો અને સમજાવો.

17. જ્યારે સિલિન્ડરમાં હવા પમ્પ કરવામાં આવે છે અને જ્યારે તે સિલિન્ડરમાંથી બહાર આવે છે ત્યારે સિલિન્ડરમાં હવાના તાપમાનમાં ફેરફારનું કારણ શું છે?

18. ગરમીની ક્ષમતા γ નો ગુણોત્તર નક્કી કરવા માટે ગણતરી સૂત્ર મેળવો.

વ્યાખ્યા

આદર્શ ગેસમોટી સંખ્યામાં કણો ધરાવતી સિસ્ટમનું સૌથી સરળ મોડલ છે.

તે એક વાયુ છે જેમાં ભૌતિક બિંદુઓનો સમાવેશ થાય છે જે મર્યાદિત સમૂહ ધરાવે છે પરંતુ વોલ્યુમ નથી. આ કણો અંતર પર ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકતા નથી. આદર્શ ગેસ કણોની અથડામણનું વર્ણન ગોળાઓની એકદમ સ્થિતિસ્થાપક અથડામણના નિયમોનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. એ નોંધવું જોઈએ કે આ દડાની અથડામણના નિયમોનો ઉલ્લેખ કરે છે, કારણ કે બિંદુ કણો ફક્ત માથા પર અથડામણનો અનુભવ કરે છે, જે વિવિધ ખૂણા પર વેગની દિશા બદલી શકતા નથી.

આદર્શ ગેસ માત્ર સિદ્ધાંતમાં જ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. વાસ્તવિક જીવનમાં, તે સૈદ્ધાંતિક રીતે અસ્તિત્વમાં હોઈ શકતું નથી, કારણ કે બિંદુ પરમાણુઓ અને અંતર પર તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની ગેરહાજરી અવકાશની બહારના તેમના અસ્તિત્વ સાથે સમાન છે, એટલે કે, તેમનું અસ્તિત્વ નથી. આદર્શ ગેસ મોડેલની સૌથી નજીકના ગુણધર્મો ઓછા દબાણ (દુર્લભ વાયુઓ) અને (અથવા) ઉચ્ચ તાપમાનના વાયુઓ છે. આદર્શ ગેસ મોડેલ મલ્ટિપાર્ટિકલ સિસ્ટમ્સનો અભ્યાસ કરવા અને સંબંધિત ખ્યાલોથી પરિચિત થવા માટેની પદ્ધતિઓનો અભ્યાસ કરવા માટે યોગ્ય છે.

અથડામણ વચ્ચેના અંતરાલોમાં, આદર્શ ગેસના પરમાણુઓ સીધી રેખાઓમાં આગળ વધે છે. ગેસ ધરાવતા જહાજોની દિવાલો પર અથડામણ અને અસરોના નિયમો જાણીતા છે. પરિણામે, જો તમે કોઈ સમયે આદર્શ વાયુના તમામ કણોની સ્થિતિ અને વેગ જાણો છો, તો પછી તમે સમયના અન્ય કોઈપણ બિંદુએ તેમના કોઓર્ડિનેટ્સ અને વેગ શોધી શકો છો. આ માહિતી કણ સિસ્ટમની સ્થિતિનું સૌથી વધુ સંપૂર્ણ વર્ણન કરે છે. જો કે, કણોની સંખ્યા એટલી મોટી છે કે ઘણા કણોની સિસ્ટમનું ગતિશીલ વર્ણન સિદ્ધાંત માટે અનુચિત અને વ્યવહાર માટે નકામું છે. આનો અર્થ એ છે કે ઘણા કણોની સિસ્ટમનો અભ્યાસ કરવા માટે, માહિતીનું સામાન્યીકરણ કરવું આવશ્યક છે, અને તે વ્યક્તિગત કણોને નહીં, પરંતુ તેમના મોટા સમૂહને આભારી છે.

આદર્શ ગેસ દબાણ

આદર્શ ગેસ મોડલનો ઉપયોગ કરીને, તે સ્થિત છે તે જહાજની દિવાલો પર ગેસના દબાણને ગુણાત્મક અને માત્રાત્મક રીતે સમજાવવાનું શક્ય હતું. વાયુ જહાજની દિવાલો પર દબાણ લાવે છે કારણ કે તેના પરમાણુઓ શાસ્ત્રીય મિકેનિક્સના નિયમો અનુસાર સ્થિતિસ્થાપક શરીર તરીકે દિવાલો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. જથ્થાત્મક રીતે, આદર્શ ગેસનું દબાણ (p) બરાબર છે:

ગેસના અણુઓની અનુવાદની ગતિની સરેરાશ ગતિ ઊર્જા ક્યાં છે; - ગેસના અણુઓની સાંદ્રતા (N - જહાજમાં ગેસના અણુઓની સંખ્યા; V - જહાજનું પ્રમાણ).

આદર્શ ગેસ કાયદા

બોયલ-મેરિયોટ અને ગે-લુસાક કાયદાઓનું સખતપણે પાલન કરતા ગેસને આદર્શ કહેવામાં આવે છે.

બોયલનો કાયદો - મેરીઓટ. સતત તાપમાન (T) પર આદર્શ ગેસના સતત સમૂહ (m) માટે, ગેસના દબાણ (p) અને તેના વોલ્યુમ (V)નું ઉત્પાદન પ્રશ્નમાં રહેલા પદાર્થની કોઈપણ સ્થિતિ માટે સ્થિર મૂલ્ય છે:

ગે-લુસાકનો કાયદો. સતત દબાણ પર ગેસના સતત સમૂહ માટે, નીચેનો સંબંધ ધરાવે છે:

વાસ્તવિક વાયુઓના વર્તનમાં, બોયલ-મેરિયોટ અને ગે-લુસાક કાયદાઓમાંથી વિચલનો જોવા મળે છે, અને આ વિચલનો વિવિધ વાયુઓ માટે અલગ છે.

આદર્શ ગેસ માટે, ચાર્લ્સનો કાયદો ધરાવે છે. જે કહે છે કે ગેસના સતત સમૂહ માટે, સતત વોલ્યુમ પર, તાપમાન અને ગેસના દબાણનો ગુણોત્તર બદલાતો નથી:

આદર્શ ગેસના પરિમાણોને સાંકળવા માટે, રાજ્યના સમીકરણનો વારંવાર ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે બે વૈજ્ઞાનિકો ક્લેપીરોન અને મેન્ડેલીવના નામ ધરાવે છે:

ગેસનો દાઢ સમૂહ ક્યાં છે; - સાર્વત્રિક ગેસ સતત.

ડાલ્ટનનો કાયદો. આદર્શ વાયુઓના મિશ્રણનું દબાણ (p) વિચારણા હેઠળના વાયુઓના આંશિક દબાણ ()ના સરવાળા જેટલું છે:

આ કિસ્સામાં, આદર્શ વાયુઓના મિશ્રણ માટે રાજ્યનું સમીકરણ સ્વરૂપ (2) ધરાવે છે, જાણે કે ગેસ રાસાયણિક રીતે સજાતીય હોય.

સમસ્યા હલ કરવાના ઉદાહરણો

ઉદાહરણ 1

ઉદાહરણ 2

આદર્શ ગેસ એ ગેસનું ગાણિતિક મોડલ છે જેમાં પરમાણુઓની સંભવિત ઉર્જા તેમની ગતિ ઊર્જાની સરખામણીમાં નહિવત્ હોવાનું માનવામાં આવે છે. પરમાણુઓ વચ્ચે કોઈ આકર્ષણ અથવા પ્રતિકૂળ શક્તિઓ હોતી નથી, એકબીજા સાથે અને જહાજની દિવાલો સાથે કણોની અથડામણ એકદમ સ્થિતિસ્થાપક હોય છે, અને અણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો સમય અથડામણ વચ્ચેના સરેરાશ સમયની તુલનામાં નજીવો હોય છે.

2. પરમાણુઓની સ્વતંત્રતાની ડિગ્રી શું છે? પોઈસનના ગુણોત્તર γ સાથે સ્વતંત્રતાની ડિગ્રીની સંખ્યા કેવી રીતે સંબંધિત છે?

શરીરની સ્વતંત્રતાની ડિગ્રીની સંખ્યા એ સ્વતંત્ર કોઓર્ડિનેટ્સની સંખ્યા છે જે અવકાશમાં શરીરની સ્થિતિને સંપૂર્ણપણે નિર્ધારિત કરવા માટે સ્પષ્ટ કરવી આવશ્યક છે. ઉદાહરણ તરીકે, અવકાશમાં મનસ્વી રીતે ફરતા પદાર્થના બિંદુમાં ત્રણ ડિગ્રી સ્વતંત્રતા હોય છે (કોઓર્ડિનેટ્સ x, y, z).

મોનોટોમિક ગેસના પરમાણુઓને આ આધાર પર ભૌતિક બિંદુઓ તરીકે ગણી શકાય કે આવા કણ (અણુ) નું દળ એવા ન્યુક્લિયસમાં કેન્દ્રિત છે જેના પરિમાણો ખૂબ નાના (10 -13 સે.મી.) છે. તેથી, મોનોટોમિક ગેસ પરમાણુમાં અનુવાદ ગતિની સ્વતંત્રતાના માત્ર ત્રણ ડિગ્રી હોઈ શકે છે.

બે, ત્રણ અથવા વધુ અણુઓ ધરાવતા પરમાણુઓને ભૌતિક બિંદુઓ સાથે સરખાવી શકાય નહીં. ડાયટોમિક ગેસ પરમાણુ, પ્રથમ અંદાજ સુધી, એકબીજાથી અમુક અંતરે સ્થિત બે સખત રીતે બંધાયેલા અણુઓ ધરાવે છે.

3. એડિબેટિક પ્રક્રિયા દરમિયાન આદર્શ ગેસની ગરમીની ક્ષમતા કેટલી છે?

ઉષ્માની ક્ષમતા એ ઉષ્માના જથ્થાના સમાન મૂલ્ય છે જે પદાર્થને તેના તાપમાનમાં એક કેલ્વિન વધારવા માટે આપવામાં આવવી જોઈએ.

4. SI સિસ્ટમમાં દબાણ, વોલ્યુમ, તાપમાન અને દાઢની ગરમીની ક્ષમતા કયા એકમોમાં માપવામાં આવે છે?

દબાણ - kPa, વોલ્યુમ - dm 3, તાપમાન - કેલ્વિનમાં, દાઢ ગરમી ક્ષમતા - J/(molK)

5. મોલર હીટ કેપેસિટી Cp અને Cv શું છે?

ગેસમાં સ્થિર વોલ્યુમ C v પર ગરમીની ક્ષમતા અને સતત દબાણ C p પર ગરમીની ક્ષમતા હોય છે.

સ્થિર જથ્થામાં, બાહ્ય દળોનું કાર્ય શૂન્ય હોય છે, અને બહારથી ગેસને અપાતી ગરમીનો સંપૂર્ણ જથ્થો તેની આંતરિક ઊર્જા U વધારવા માટે સંપૂર્ણપણે જાય છે. તેથી, સતત વોલ્યુમ C v પર ગેસની દાઢ ઉષ્મા ક્ષમતા જ્યારે તેનું તાપમાન 1 K દ્વારા વધે છે ત્યારે ગેસ ∆Uના એક મોલની આંતરિક ઊર્જામાં થતા ફેરફારની સંખ્યાત્મક રીતે સમાન છે:

∆U=i/2*R(T+1)-i/2RT=i/2R

આમ, સ્થિર જથ્થા પર ગેસની દાઢ ગરમીની ક્ષમતા

સાથે વિ=i/2R

સ્થિર વોલ્યુમ પર ચોક્કસ ગરમી ક્ષમતા

સાથે વિ=i/2*R/µ

જ્યારે ગેસ સતત દબાણ પર ગરમ થાય છે, ત્યારે ગેસ તેને બહારથી અપાતી ગરમીનું પ્રમાણ માત્ર તેની આંતરિક ઊર્જા U વધારવા માટે જ નહીં, પણ બાહ્ય દળો સામે A કાર્ય કરવા માટે પણ જાય છે. પરિણામે, વિસ્તરણ દરમિયાન ગેસના એક છછુંદર દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય A દ્વારા સતત દબાણ પર ગેસની ઉષ્મા ક્ષમતા સતત વોલ્યુમ પર ગરમીની ક્ષમતા કરતા વધારે હોય છે, જેના પરિણામે સતત દબાણ P પર તેના તાપમાનમાં 1 K નો વધારો થાય છે:

C p = સાથે વિ+એ

તે બતાવી શકાય છે કે ગેસના છછુંદર માટે કાર્ય A=R છે, પછી

C p = સાથે વિ+R=(i+2)/2*R

વિશિષ્ટ અને દાઢ ઉષ્મા ક્ષમતાઓ વચ્ચેના સંબંધનો ઉપયોગ કરીને, અમે વિશિષ્ટ ગરમી ક્ષમતા શોધીએ છીએ:

C p = (i+2)/2*R

ચોક્કસ અને દાળની ગરમીની ક્ષમતાઓનું સીધું માપન મુશ્કેલ છે, કારણ કે ગેસની ગરમી ક્ષમતા એ કન્ટેનરની ગરમીની ક્ષમતાનો એક નાનો અંશ હશે જેમાં ગેસ સ્થિત છે, અને તેથી માપન અત્યંત અચોક્કસ હશે.

મહાનતા C p / ના ગુણોત્તરને માપવાનું સરળ છે સાથે વિ

γ=C p / સાથે વિ=(i+2)/i.

આ ગુણોત્તર ફક્ત ગેસ બનાવે છે તેવા પરમાણુઓની સ્વતંત્રતાની ડિગ્રીની સંખ્યા પર આધારિત છે.

ભૌતિકશાસ્ત્રનું વિજ્ઞાન આસપાસના વિશ્વના અભ્યાસમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તેથી, તેના ખ્યાલો અને કાયદાઓ શાળામાં શીખવવામાં આવે છે. પદાર્થના ગુણધર્મો વિવિધ પાસાઓમાં માપવામાં આવે છે. જો આપણે તેની એકત્રીકરણની સ્થિતિને ધ્યાનમાં લઈએ, તો ત્યાં એક વિશેષ તકનીક છે. આદર્શ ગેસ એ એક ભૌતિક ખ્યાલ છે જે આપણને આપણા સમગ્ર વિશ્વને બનાવેલ સામગ્રીના ગુણધર્મો અને લાક્ષણિકતાઓનું મૂલ્યાંકન કરવાની મંજૂરી આપે છે.

સામાન્ય વ્યાખ્યા

આદર્શ ગેસ એ એક મોડેલ છે જેમાં પરમાણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અવગણવામાં આવે છે. કોઈપણ પદાર્થના કણોની એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની પ્રક્રિયા ખૂબ જટિલ છે.

જ્યારે તેઓ એકબીજાની નજીક ઉડે છે અને ખૂબ જ ટૂંકા અંતરે હોય છે, ત્યારે તેઓ એકબીજાને મજબૂત રીતે ભગાડે છે. પરંતુ મહાન અંતર પર, અણુઓ વચ્ચે આકર્ષણના પ્રમાણમાં નાના દળો કાર્ય કરે છે. જો તેઓ એકબીજાથી સરેરાશ અંતર મોટા હોય, તો પદાર્થની આ સ્થિતિને દુર્લભ ગેસ કહેવામાં આવે છે. આવા કણોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પોતાને પરમાણુઓની દુર્લભ અથડામણ તરીકે પ્રગટ કરે છે. આ ત્યારે જ થાય છે જ્યારે તેઓ એકબીજાની નજીક ઉડે છે. આદર્શ ગેસમાં, પરમાણુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને બિલકુલ ધ્યાનમાં લેવામાં આવતી નથી. આદર્શ વાયુમાં પરમાણુઓની સંખ્યા ઘણી મોટી હોય છે. તેથી, ગણતરીઓ માત્ર આંકડાકીય પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને થાય છે. તદુપરાંત, એ નોંધવું જોઇએ કે આ કિસ્સામાં પદાર્થના કણો અવકાશમાં સમાનરૂપે વિતરિત થાય છે. આ આદર્શ ગેસની સૌથી સામાન્ય સ્થિતિ છે.

ગેસને ક્યારે આદર્શ ગણી શકાય?

ઘણા પરિબળો છે જેના કારણે ગેસને આદર્શ કહેવામાં આવે છે. પ્રથમ સંકેત એ પરમાણુઓનું એકદમ સ્થિતિસ્થાપક શરીર તરીકેનું વર્તન છે; તેમની વચ્ચે કોઈ આકર્ષક દળો નથી. આ કિસ્સામાં, ગેસ ખૂબ જ ડિસ્ચાર્જ થશે. પદાર્થના નાનામાં નાના ઘટકો વચ્ચેનું અંતર તેમના કદ કરતાં ઘણું વધારે હશે. આ કિસ્સામાં, સમગ્ર વોલ્યુમ દરમિયાન થર્મલ સંતુલન તરત જ પ્રાપ્ત થશે. પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં આદર્શ ગેસની સ્થિતિ પ્રાપ્ત કરવા માટે, વાસ્તવિક પ્રકાર તે મુજબ દુર્લભ છે. વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં કેટલાક પદાર્થો, ઓરડાના તાપમાને અને સામાન્ય વાતાવરણીય દબાણમાં પણ, આદર્શ સ્થિતિથી વ્યવહારીક રીતે અલગ હોતા નથી.

મોડેલના ઉપયોગની મર્યાદાઓ

સોંપાયેલ કાર્યોના આધારે કુદરતી ગેસ ગણવામાં આવે છે. જો કોઈ સંશોધકને તાપમાન, જથ્થા અને દબાણ વચ્ચેનો સંબંધ નક્કી કરવાનું કામ સોંપવામાં આવે છે, તો પદાર્થની આદર્શ સ્થિતિને ધ્યાનમાં લઈ શકાય છે જેમાં વાયુ અનેક દસ વાતાવરણમાં માપવામાં આવતા દબાણો સુધી ઉચ્ચ ચોકસાઈ ધરાવે છે. પરંતુ તબક્કાના સંક્રમણોનો અભ્યાસ કરવાના કિસ્સામાં, ઉદાહરણ તરીકે, બાષ્પીભવન અને ઘનીકરણ, ગેસમાં સંતુલન હાંસલ કરવાની પ્રક્રિયા, વિચારણા હેઠળનું મોડેલ ખૂબ ઓછા દબાણમાં પણ ઉપયોગમાં લઈ શકાતું નથી. ટેસ્ટ ટ્યુબની દિવાલ પર ગેસનું દબાણ ત્યારે થાય છે જ્યારે પરમાણુઓ અવ્યવસ્થિત રીતે કાચને અથડાવે છે. જ્યારે આવા આંચકા વારંવાર આવે છે, ત્યારે માનવ શરીર આ ફેરફારોને સતત અસર તરીકે અનુભવી શકે છે.

આદર્શ ગેસ સમીકરણ

મોલેક્યુલર ગતિ સિદ્ધાંતના મુખ્ય સિદ્ધાંતોના આધારે, આદર્શ ગેસનું મુખ્ય સમીકરણ પ્રાપ્ત થયું હતું.

આદર્શ વાયુના કાર્યમાં નીચેની અભિવ્યક્તિ હોય છે: p = 1 / 3 m 0 nv 2, જ્યાં p એ આદર્શ વાયુનું દબાણ છે, m 0 એ પરમાણુ વજન છે, v 2 એ સરેરાશ કણોની સાંદ્રતા છે, આનો વર્ગ પરમાણુ ગતિ. જો આપણે પદાર્થના કણોની સરેરાશ ગતિ ગતિને Ek = m 0 n/ 2 તરીકે નિયુક્ત કરીએ, તો સમીકરણનું નીચેનું સ્વરૂપ હશે: p = 2 / 3 nEk. વાયુના અણુઓ, જહાજની દિવાલોને અથડાવે છે, મિકેનિક્સના નિયમો અનુસાર સ્થિતિસ્થાપક શરીર તરીકે તેમની સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. આવી અસરોમાંથી આવેગ જહાજની દિવાલોમાં પ્રસારિત થાય છે.

તાપમાન

જહાજની દિવાલો પર માત્ર ગેસના દબાણની ગણતરી કરીને, તેના કણોની સરેરાશ ગતિ ઊર્જા નક્કી કરવી અશક્ય છે.

તદુપરાંત, આ વ્યક્તિગત પરમાણુ માટે અથવા તેમની એકાગ્રતા માટે કરી શકાતું નથી. તેથી, ગેસ પરિમાણોને માપવા માટે, વધુ એક જથ્થો નક્કી કરવો જરૂરી છે. તે તાપમાન છે, જે પરમાણુઓની ગતિ ઊર્જા સાથે પણ સંબંધિત છે. આ સૂચક સ્કેલર ભૌતિક જથ્થા તરીકે કાર્ય કરે છે. તાપમાન થર્મોડાયનેમિક સંતુલનનું વર્ણન કરે છે. આ સ્થિતિમાં, સૂક્ષ્મ સ્તરે પરિમાણોમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી. તાપમાન શૂન્યમાંથી વિચલન તરીકે માપવામાં આવે છે. તે સૌથી નાના ગેસ કણોની અસ્તવ્યસ્ત હિલચાલની સંતૃપ્તિને લાક્ષણિકતા આપે છે. તે તેમની ગતિ ઊર્જાના સરેરાશ મૂલ્ય દ્વારા માપવામાં આવે છે. આ સૂચક વિવિધ ગુણોની ડિગ્રીમાં થર્મોમીટરનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરવામાં આવે છે. થર્મોડાયનેમિક એબ્સોલ્યુટ સ્કેલ (કેલ્વિન) અને તેની પ્રયોગમૂલક જાતો છે. તેઓ તેમના પ્રારંભિક બિંદુઓમાં અલગ છે.

તાપમાનને ધ્યાનમાં લેતા આદર્શ ગેસની સ્થિતિનું સમીકરણ

ભૌતિકશાસ્ત્રી બોલ્ટ્ઝમેન જણાવે છે કે કણની સરેરાશ ગતિ ઊર્જા ચોક્કસ તાપમાનના પ્રમાણસર છે. Ek = 3/2 kT, જ્યાં k = 1.38∙10-23, T એ તાપમાન છે. આદર્શ વાયુનું કાર્ય આના સમાન હશે: P = NkT/V, જ્યાં N એ અણુઓની સંખ્યા છે, V એ જહાજનું પ્રમાણ છે. જો આપણે આ સૂચકમાં એકાગ્રતા n = N/V ઉમેરીએ, તો ઉપરનું સૂત્ર આના જેવું દેખાશે: p = nkT. આ બે સમીકરણોમાં લેખનનાં વિવિધ સ્વરૂપો છે, પરંતુ તેઓ આદર્શ ગેસ માટે દબાણ, વોલ્યુમ અને તાપમાનને સંબંધિત છે. આ ગણતરીઓ શુદ્ધ વાયુઓ અને તેમના મિશ્રણ બંને પર લાગુ કરી શકાય છે. પછીના સંસ્કરણમાં, n ને પદાર્થોના પરમાણુઓની સંપૂર્ણ સંખ્યા, તેમની કુલ સાંદ્રતા અથવા પદાર્થમાં મોલ્સની કુલ સંખ્યા તરીકે સમજવું આવશ્યક છે.

ત્રણ ગેસ કાયદા

આદર્શ વાયુ અને તેના ચોક્કસ નિયમો પ્રાયોગિક રીતે શોધવામાં આવ્યા હતા અને તે પછી જ સૈદ્ધાંતિક રીતે પુષ્ટિ મળી હતી.

પ્રથમ વિશિષ્ટ કાયદો જણાવે છે કે સ્થિર દળ અને તાપમાને આદર્શ ગેસનું દબાણ તેના જથ્થાના વિપરિત પ્રમાણસર હશે. એક પ્રક્રિયા કે જેમાં તાપમાન સતત રહે છે તેને આઇસોથર્મલ કહેવામાં આવે છે. જો અભ્યાસ દરમિયાન દબાણ સતત રહે છે, તો વોલ્યુમ ચોક્કસ તાપમાનના પ્રમાણસર છે. આ કાયદો ગે-લુસાકનું નામ ધરાવે છે. એક આઇસોકોરિક પ્રક્રિયા સતત વોલ્યુમ પર થાય છે. આ કિસ્સામાં, દબાણ ચોક્કસ તાપમાનના પ્રમાણસર હશે. તેનું નામ ચાર્લ્સનો કાયદો છે. આદર્શ ગેસના વર્તનના આ ત્રણ વિશિષ્ટ નિયમો છે. તેઓ પરમાણુઓ વિશેના જ્ઞાનમાં નિપુણતા મેળવ્યા પછી જ પુષ્ટિ મળી હતી.

સંપૂર્ણ માપન સ્કેલ

માપના સંપૂર્ણ ધોરણમાં, એકમને સામાન્ય રીતે કેલ્વિન કહેવામાં આવે છે. તે લોકપ્રિય સેલ્સિયસ સ્કેલના આધારે પસંદ કરવામાં આવ્યું હતું. એક કેલ્વિન એક ડિગ્રી સેલ્સિયસને અનુરૂપ છે. પરંતુ નિરપેક્ષ ધોરણમાં, શૂન્ય એ મૂલ્ય તરીકે લેવામાં આવે છે કે જેના પર સતત વોલ્યુમ પર આદર્શ ગેસનું દબાણ શૂન્ય હશે.

આ સામાન્ય રીતે સ્વીકૃત સિસ્ટમ છે. આ તાપમાન મૂલ્યને સંપૂર્ણ શૂન્ય કહેવામાં આવે છે. યોગ્ય ગણતરીઓ કર્યા પછી, તમે જવાબ મેળવી શકો છો કે આ સૂચકનું મૂલ્ય -273 ડિગ્રી સેલ્સિયસ હશે. આ પુષ્ટિ કરે છે કે સંપૂર્ણ અને સેલ્સિયસ ભીંગડા વચ્ચે સંબંધ છે. તે નીચેના સમીકરણમાં વ્યક્ત કરી શકાય છે: T = t + 237. એ નોંધવું જોઈએ કે સંપૂર્ણ શૂન્ય પ્રાપ્ત કરવું અશક્ય છે. કોઈપણ ઠંડકની પ્રક્રિયા પદાર્થની સપાટી પરથી અણુઓના બાષ્પીભવન પર આધારિત છે. નિરપેક્ષ શૂન્યની નજીક આવતાં, કણોની અનુવાદની ગતિ એટલી ધીમી પડી જાય છે કે બાષ્પીભવન લગભગ સંપૂર્ણપણે બંધ થઈ જાય છે. પરંતુ સંપૂર્ણ સૈદ્ધાંતિક દૃષ્ટિકોણથી, જો નિરપેક્ષ શૂન્યના બિંદુ સુધી પહોંચવું ખરેખર શક્ય હતું, તો પરમાણુઓની ગતિની ગતિ એટલી ઘટી જશે કે તેને સંપૂર્ણપણે ગેરહાજર કહી શકાય. પરમાણુઓની થર્મલ હિલચાલ બંધ થઈ જશે.

આદર્શ ગેસ તરીકે આવા ખ્યાલનો અભ્યાસ કર્યા પછી, તમે કોઈપણ પદાર્થના સંચાલનના સિદ્ધાંતને સમજી શકો છો. આ ક્ષેત્રમાં જ્ઞાનનો વિસ્તાર કરીને, વ્યક્તિ કોઈપણ વાયુયુક્ત પદાર્થના ગુણધર્મો અને વર્તનને સમજી શકે છે.