ग्यासहरू हाम्रो वरिपरि छन्, हामीले सास फेर्ने हावा बनाउँछ र विभिन्न रासायनिक प्रक्रियाहरूमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। ग्यासहरूको व्यवहार अध्ययन गर्न, वैज्ञानिकहरूले ग्याँस नियमहरू विकास गरेका छन्। यी नियमहरूले हामीलाई विभिन्न परिस्थितिहरूमा ग्यासहरूले कसरी प्रतिक्रिया गर्नेछन् भनेर भविष्यवाणी गर्न मद्दत गर्दछ। यद्यपि, यी भविष्यवाणीहरू सही बनाउनको लागि, हामीले "मानक अवस्थाहरू" भनिने आधारभूत अवस्थाहरूको सेट परिभाषित गर्न आवश्यक छ।
ग्यासहरूका लागि मानक अवस्थाहरू तापमान र दबाबको लागि सहमतिमा सन्दर्भ सर्तहरूको सेट हो। यी सर्तहरूले वैज्ञानिकहरू र इन्जिनियरहरूलाई फरक-फरक ग्यासहरू र तिनीहरूको व्यवहारलाई एउटै सेटमा तुलना गर्न अनुमति दिन्छ। सबैभन्दा सामान्य मानक अवस्थाहरू हुन्:
ग्यासहरूको व्यवहारको अध्ययन गर्दा यी अवस्थाहरू बुझ्न महत्त्वपूर्ण छ किनकि यसले हामीलाई विभिन्न परिदृश्यहरूमा ग्यासको भोल्युम, दबाब वा तापक्रमको अनुमान वा गणना गर्न दिन्छ।
ग्यास नियमहरूले तापमान, भोल्युम, र दबाबमा परिवर्तनहरूको प्रतिक्रियामा ग्यासहरूको भौतिक गुणहरू कसरी परिवर्तन हुन्छन् भनेर वर्णन गर्दछ। यहाँ केहि उदाहरणहरू छन् कसरी मानक अवस्थाहरूले यी कानूनहरू बुझ्नको लागि भूमिका खेल्छन्:
प्रयोग 1: चार्ल्सको कानून अवलोकन गर्दै
तपाईंले बेलुन समावेश गर्ने साधारण प्रयोग मार्फत ग्यासको मात्रामा तापक्रमको प्रभाव देख्न सक्नुहुन्छ। यदि तपाईंले एउटा बेलुनलाई फ्रिजमा राख्नुभयो (मानक परिवेशको तापक्रमभन्दा चिसो) र त्यसपछि यसलाई न्यानो कोठामा सार्नुभयो (मानक परिवेशको तापक्रमभन्दा नजिक वा माथि), तपाईंले बेलुन विस्तार भएको देख्नुहुनेछ। यो विस्तारले चार्ल्सको नियमलाई देखाउँछ, कसरी तापक्रमसँगै भोल्युम बढ्छ भनेर देखाउँछ।
प्रयोग 2: Boyle को कानून प्रदर्शन गर्दै
Boyle को कानून यसको नोजल सिल गरिएको सिरिंज प्रयोग गरी कार्यमा देख्न सकिन्छ। जब तपाइँ प्लन्जर तान्नुहुन्छ, तपाइँ सिरिन्ज भित्र ग्यासको मात्रा बढाउँदै हुनुहुन्छ, जसले दबाब घटाउँछ। यो परिवर्तनले विद्यार्थीहरूलाई लगभग मानक अवस्थाहरूमा दबाब र भोल्युम बीचको उल्टो सम्बन्धलाई स्पष्ट रूपमा हेर्न अनुमति दिन्छ।
ग्याँस कानूनहरू समावेश गणनाहरू प्रदर्शन गर्दा मानक अवस्थाहरू आधारभूत हुन्छन्। उदाहरणका लागि, आदर्श ग्यास कानून, \(PV = nRT\) को रूपमा दिइएको छ, जहाँ \(R\) आदर्श ग्यास स्थिरता हो, यसले ग्यासको मात्रा, भोल्युम, दबाब, वा ग्यासको तापक्रम निर्धारण गर्न अनुमति दिन्छ। कुनै पनि सर्तहरू। यद्यपि, विभिन्न प्रतिक्रिया वा प्रक्रियाहरूमा ग्यासको मात्रा वा मात्राहरू तुलना गर्दा, मानक अवस्थाहरूले तुलनाको लागि एक सुसंगत आधार प्रदान गर्दछ।
मोलर भोल्युम समावेश गणना पनि मानक अवस्था आवश्यक बनाउँछ। STP अन्तर्गत, कुनै पनि आदर्श ग्यासको एक तिलले लगभग 22.4 लिटर ओगटेको छ। यस सम्बन्धले रसायनज्ञहरूलाई प्रतिक्रियाहरूमा संलग्न ग्यासहरूको मात्रा निर्धारण गर्न सक्षम बनाउँछ सीधा ग्यासको मात्रा मापन गर्न आवश्यक छैन। ग्यास व्यवहार बुझ्न सर्तहरू समायोजन गर्दै।
मानक अवस्थाहरू भन्दा बाहिर, वैज्ञानिकहरूले चरम परिस्थितिहरूमा कसरी ग्यासहरू व्यवहार गर्छन् भनेर अन्वेषण गर्न तापमान र दबाब समायोजन गर्छन्। यसले ग्यासका गुणहरू र उनीहरूलाई विभिन्न अनुप्रयोगहरूको लागि कसरी हेरफेर गर्न सकिन्छ भन्ने बारे थप बुझ्न मद्दत गर्दछ, जस्तै मोटर वाहन एयरब्यागहरूमा जहाँ द्रुत मुद्रास्फीतिको लागि द्रुत ग्यास विस्तार प्रयोग गरिन्छ।
नियन्त्रित प्रयोगहरू मार्फत, हामी मानक अवस्थाहरूबाट विचलनहरूले ग्यास गुणहरूलाई कसरी असर गर्छ भनेर देख्न सक्छौं। उदाहरणको लागि, तापक्रम स्थिर राख्दा 1 एटीएम भन्दा बढि दबाबले ग्यासको भोल्युमलाई उल्लेखनीय रूपमा घटाउन सक्छ, गैर-मानक अवस्थाहरूमा बोयलको कानून प्रदर्शन गर्दछ।
मानक अवस्थाहरूले ग्यासहरूको व्यवहार अध्ययन र बुझ्नमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। तापक्रम र दबाबको लागि एक साझा सन्दर्भ प्रदान गरेर, यी अवस्थाहरूले वैज्ञानिकहरूलाई विभिन्न परिस्थितिहरूमा ग्यासहरूले कसरी प्रतिक्रिया गर्नेछन् भनेर भविष्यवाणी गर्न सक्षम गर्दछ। ग्यास नियमहरू, जस्तै Boyle's, Charles's, Avogadro's, र Gay-Lussac's Law, ग्यासहरूको दबाव, भोल्युम र तापमान बीचको सम्बन्धलाई वर्णन गर्न यी मानक अवस्थाहरूमा भर पर्छन्। प्रयोगहरू र गणनाहरू मार्फत, मानक परिस्थितिहरूमा यी नियमहरू प्रत्यक्ष रूपमा वास्तविक-विश्व परिदृश्यहरूमा लागू गर्न सकिन्छ, धेरै क्षेत्रहरूमा ग्यासहरूको शक्ति र बहुमुखी प्रतिभाको दोहन गर्ने हाम्रो क्षमता बढाउँदै।
