\( 100^\circ C \) তাপমাত্রায় ও 1 বায়ুমন্ডলীয় চাপে 1 কিলোগ্রাম জলীয় বাষ্পের আয়তন কত?

প্রশ্নের উত্তর: 1701 লিটার

প্রথমে, জলীয় বাষ্পের আয়তন নির্ণয়ের জন্য আমাদের জলীয় বাষ্পের ভর (mass) ও তার ঘনত্ব (density) জানা প্রয়োজন। অর্থাৎ, আয়তন (V) = ভর (m) / ঘনত্ব (ρ)।

তথ্য ও সূত্র:

• ভর, m = 1 কেজি = 1000 গ্রাম
• তাপমাত্রা, T = 100°C = 373.15 K
• চাপ, P = 1 আর্সট্রন = 1 atm = 101.3 kPa
• জলীয় বাষ্পের 100°C-এ আদর্শ গ্যাসের জন্য, ঘনত্ব (ρ) প্রায় 0.6 kg/m³।

গ্যাসের জন্য আদর্শ গ্যাসের সূত্র:

PV = nRT

• P = চাপ (Pa),
• V = আয়তন (মিটার^3),
• n = মোল সংখ্যা,
• R = গ্যাসের ধ্রুবক = 8.314 J/(mol·K),
• T = তাপমাত্রা (Kelvin)।

n = m / molar mass = 1 kg / 0.018 kg/mol ≈ 55.56 mol

V = nRT / P

V = (55.56 mol) × 8.314 J/(mol·K) × 373.15 K / 101300 Pa

V = (55.56) × 8.314 × 373.15 / 101300
V ≈ (55.56 × 8.314 × 373.15) / 101300
V ≈ (55.56 × 3104.3) / 101300
V ≈ 172376 / 101300
V ≈ 1.702 m3

V ≈ 1.702 × 1000 = 1702 লিটার