වායුවක හැසිරීම කෙරෙහි බලපාන ප්රධාන සාධක.
- වායුවක නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වය(T)
- පීඩනය(P)
- පරිමාව(V)
- ද්රව්ය ප්රමාණය(n)
ඉහත සඳහන් කළ සාධක අතර සම්බන්ධතාවය පහත ප්රකාශනයෙන් පෙන්නුම් කෙරේ.
\mathrm{PV}=\mathrm{nRT}
- මෙය පරිපූර්ණ වායු සමීකරණය හෝ පරිපූර්ණ වායු නියමය ලෙස හැඳින්වෙන අතර R යනු සෑම වායුවකට ම පොදු අගයක් ඇති වායු නියතය වේ. දෙන ලද ඕනෑම උෂ්ණත්වයක දී හා පීඩනයක දී ඉහත සම්බන්ධතාවයට අනුකූල ව හැසිරෙන ඕනෑම වායුවක් පරිපූර්ණ වායුවක් ලෙස හඳුන්වයි.
- මෙම තත්ත්ව යටතේ දී පරිපූර්ණ වායු මවුල එකක්/ 1 mol සඳහා සෙන්ට්රිගේඩ් අංශක බිංදුවේ/0°C දී හා වායුගෝල පීඩන එකක්/1 atm යටතේ දී R හි අගය පහත ආකාරයට ගණනය කළ හැකිය. 0°C දී හා 1 atm ක දී පරිපූර්ණ වායුවක 1 mol පරිමාව 22.414dm3 වේ.
\begin{array}{rcl}\mathrm R&=&\frac{\mathrm{PV}}{\mathrm{nT}}\\&=&\frac{101325\mathrm{Pa}\times22.414\times10^{-3}\mathrm m^3}{1\mathrm{mol}\times273.15\mathrm K}\\&=&8.314\mathrm{JK}^{-1}\mathrm{mol}^{-1}\end{array}
පරිපූර්ණ වායු සමීකරණයෙහි ඇති විචල්ය හතර මගින් ඕනෑම වායුවක අවස්ථාව එමගින් විස්තර කරන නිසා එය අවස්ථා සමීකරණය ලෙස ද හැඳින්වෙයි.
- R ඕනෑම පරිපූර්ණ වායුවක් සඳහා යෙදිය හැකි පොදු නියතයකි(සර්වත්ර වායු නියතය). එහි වටිනාකම SI ඒකකවලින් යොදා ගත යුතුය.
\begin{array}{rcl}\mathrm R&=&8.314\mathrm{JK}^{-1}\mathrm{mol}^{-1}\end{array}
මෙහි J ඒකකය තුළ Nm අඩංගු වේ.
- පීඩනය(P) SI ඒකක ලෙස Nm-2 වලින් ආදේශ කළ යුතුය. වායුගෝල පීඩනය 1 atm නම් එය 76cmHg හෝ 760mmHg අගයට සමාන වේ. මෙම පීඩන අගය SI ඒකක වලින් ප්රකාශ කළහොත් 1.01325×105 Nm-2 වේ. පහසුව සඳහා 1.0×105 Nm-2 ලෙස සම්මත කර කරගෙන ඇත.
පරීක්ෂණවලදී බොහෝ විට භාවිතා වන්නේ cmHg පීඩන මිනුම් යි. එය ගණනය සඳහා පළමුව SI ඒකකයට පරිවර්තනය කළ යුතුය.
| පීඩන ඒකකය | Pa | bar | atm | torr/ mmHg |
| 1 Pa | 1 Nm-2 | 10-5 | 9.87 ×10-6 | 7.5×10-3 |
| 1 bar | 100,000 | 1 bar | 0.987 | 750.06 |
| 1 atm | 101,325 | 1.01325 | 1 atm | 760 |
| 1 torr/mmHg | 133.32 | 1.3332×10-3 | 1.3158×10-3 | 1 torr/ 1 mmHg |
- පරිපූර්ණ වායු සමීකරණය ට අදාල පරිමාව SI ඒකකවලින් එනම් m3 වලින්ම ආදේශ කළ යුතුයි. පරිමා ඒකක අතර පහත සම්බන්ධතා පවතියි.
1\mathrm m^3\;=\;1000\mathrm{dm}^3
- පරිපූර්ණ වායු සමීකරණය T ට අදාල නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වය හෙවත් තාප ගතික උෂ්ණත්වය SI ඒකකවලින් ආදේශ කළ යුතුය.
\begin{array}{l}\mathrm T\;=\;^\circ\mathrm C\;+273\;\\100^\circ\mathrm C\;\;,\\100^\circ\mathrm C+273\;\;\\=373\mathrm K\end{array}
- සමීකරණයේ n යනු අදාළ වායු මවුල සංඛ්යාවයි. එහි ඒකකය mol වෙයි.
1.1 නිදසුන
වායු සිලින්ඩරයක පරිමාව 0.950dm3 වේ.මේ පීඩනයක් යටතේදී සිලින්ඩරය ද්රව ප්රොපේන් (C3H8) වලින් පිරී ඇත. සිලින්ඩරය හිස් වූ විට වායුව ගෝලිය පීඩනය හා උෂ්ණත්වය යටතේදී එහි ප්රෝපේන් වායුව යම් ප්රමාණයක් ඉතිරි වේ.
- අවට පරිසර උෂ්ණත්වය සහ පීඩනය 25 °C 750 torr (1 torr = 133.52Pa) නම් සිලින්ඩරය හිස්ව ඇතිවිට එහි ඉතිරි වී ඇති වායු මවුල ප්රමාණය කොපමණ ද?(අභ්යන්තර පීඩනය බාහිර පීඩනයට සමාන විටදී)
- සිලින්ඩරයේ ඉතිරි වී ඇති ප්රොපේන් වායු ස්කන්ධය ගණනය කරන්න.
- සිලින්ඩරයේ ඉතිරි වී ඇති ප්රොපේන් වායු ඝනත්වය ගණනය කරන්න.
විසඳුම :
01.පළමුව දී ඇති තොරතුරු සමාවලෝචනය කරන්න.
උෂ්ණත්වය,
\begin{array}{rcl}\;\mathrm T\;&=&\;(25+273)\mathrm K=298\;\mathrm K\;\end{array}
පීඩනය
\begin{array}{rcl}\;\mathrm P\;&=&\;\;\frac{750\mathrm{torr}\;\times\;133.32\mathrm{Pa}}{1\mathrm{torr}}=99990\mathrm{Pa}\end{array}
පරිමාව
\begin{array}{rcl}V&=&0.950dm^3\\&=&0.950\times10^{-3}m^3\end{array}
02.ප්රොපේන්(C3H8) මවුලික ස්කන්ධය= 44gmol-1
n නොදන්නා පදය වේ.
\begin{array}{rcl}\mathrm n&=&\frac{\mathrm{PV}}{\mathrm{RT}}\\&=&\frac{99990\mathrm{Pa}\times0.950\times10-3\mathrm m^3}{8.314\mathrm{JK}^{-1}\mathrm{mol}^{-1}\times298\mathrm K}\\&=&0.038\mathrm{mol}\end{array}
ඉතිරි වී ඇති ප්රොපේන්හි ස්කන්ධය
\begin{array}{rcl}&=&\;0.038\mathrm{mol}\;\mathrm x\;44\mathrm{gmol}^{-1}\;=1.672\mathrm g\end{array}
03.ප්රොපේන්හි ඝනත්වය
\begin{array}{rcl}\frac{\text{ස්කන්ධය}}{\text{පරිමාව}}&=&\frac{1.672\mathrm g}{0.950\mathrm{dm}^{-3}}=1.76\mathrm{gdm}^{-3}\end{array}
වැඩිදුර අධ්යනයට ,
