40° C তাপমাত্রার একটি গ্যাসকে স্থির চাপে উত্তপ্ত করে আয়তন দ্বিগুণ করা হলো।

গ্যাসটি নিচের কোন সূত্র সমর্থন করে?

চার্লসের সূত্রের ব্যাখ্যা:

• চার্লসের সূত্র অনুযায়ী, নির্দিষ্ট চাপের নিচে একটি গ্যাসের আয়তন তার তাপমাত্রার সাথে সরাসরি অনুপাতিক। অর্থাৎ, যদি চাপ অপরিবর্তিত থাকে, তবে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সঙ্গে সঙ্গে গ্যাসের আয়তন বৃদ্ধি পায়।
• গ্যাসের আয়তনের পরিবর্তন সম্পর্কিত এই সূত্রটি লিখতে পারি:
  V₁ / T₁ = V₂ / T₂
  এখানে, V₁ ও T₁ প্রথম পর্যায়ের আয়তন ও তাপমাত্রা, এবং V₂ ও T₂ পরবর্তী পর্যায়ের আয়তন ও তাপমাত্রা??
• প্রশ্নে বলা হয়েছে, তাপমাত্রা 40°C থেকে উত্তপ্ত করে আয়তন দ্বিগুণ করা হয়েছে। তাপমাত্রা কেলভিনে রূপান্তর করলে:
  T (K) = T (°C) + 273
  অর্থাৎ, T₁ = 40 + 273 = 313K
• আয়তন দ্বিগুণ হলে:
  V₂ = 2V₁
• চার্লসের সূত্র অনুযায়ী:
  V₁ / T₁ = V₂ / T₂
  => V₁ / 313 = 2V₁ / T₂
  => T₂ = 2 × 313 = 626K
  এটি তাপমাত্রার নতুন মান, যা কেলভিনে। এটি মানে, তাপমাত্রা দ্বিগুণ হলে আয়তন দ্বিগুণ হয়।

উপসংহার:

অতএব, গ্যাসের এই পরিবর্তনটি চার্লসের সূত্র দ্বারা ব্যাখ্যা করা যায়, যেখানে চাপ অপরিবর্তিত থাকলে গ্যাসের আয়তন তার তাপমাত্রার সরাসরি অনুপাতিক।