වායු පදාර්ථයේ හැසිරීම (2 කොටස)

වායු පදාර්ථයේ හැසිරීම (2 කොටස)

පරිපූර්ණ වායු සම්බන්ධයෙන් ගොඩනඟා ඇති තවත් වැදගත් වායු නියමයක් ලෙස චාල්ස් නියමය හැඳින්විය හැකිය. එය පහත ආකාරයට වචනයෙන් ප්‍රකාශ කළ හැකිය.

“ පරිපූර්ණ වායු ස්කන්ධයක පීඩනය නියත විට එහි පරිමාව නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වයට අනුලෝමව සමානුපාතික වේ.” 

චාල්ස් නියමය පහත ආකාරයටද ප්‍රකාශ කළ හැකිය.

“ පරිපූර්ණ වායු ස්කන්ධයක පීඩනය නියත විට වායුවේ උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 1 කින් වෙනස් කිරීමේ දී වායුවේ පරිමාවේ සිදුවන වෙනස්වීම නියත වේ. එම නියතය සෙල්සියස් අංශක 0 දී වායුවේ පරිමාවෙන් 273 න් පංගුවකි. ”

චාල්ස් නියමය පහත පරිදි ගණිතමය ප්‍රකාශනයක් ලෙස ඉදිරිපත් කළ හැකිය.

පරිපූර්ණ වායු ස්කන්ධයක පීඩනය නියත විට,

පරිමාව α   නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වය

V           α   T

මෙහි T යනු නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වය වේ .නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වය යනු වායුවේ උෂ්ණත්වය කෙල්වින් වලින් මැනගත් විට ලැබෙන උෂ්ණත්වයයි. මේ සඳහා සෙල්සියස් උෂ්ණත්වය මැනගෙන එම අගයට 273 ක් එකතු කළ විට ලැබෙනුයේ නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වයයි.

චාල්ස් නියමය වායුවක අවස්ථාවන් දෙකක් සඳහා ආදේශයෙන් පහත සම්බන්ධතාවය ව්‍යුත්පන්න කළ හැකිය.

පරිපූර්ණ වායු ස්කන්ධයක පීඩනය නියත විට,

V           α   T

වායුවක අවස්ථාවන් දෙකක් සඳහා යෙදීමෙන් ,

V 1         α        T1.................................I

V 2        α        T2.................................II

I,II න් ,

V1/V2 = T1/T2

V1/T1 = V2/T2   ලෙස ඉදිරිපත් කළ හැකිය.

චාල්ස් නියමය භාවිතයෙන් විසඳිය හැකි සරල ගණිත ගැටලු කීපයක් පහත දැක්වේ.

01.පරිපූර්ණ වායු ස්කන්ධයක පීඩනය රසදිය මිලි මීටර 760 කි. එවිට උෂ්ණත්වය කෙල්වින් 300 දී වායුවේ පරිමාව ඝන සෙන්ටිමීටර 420 ක් විය. වායු ස්කන්ධයේ පීඩනය නියතව තබා උෂ්ණත්වය කෙල්වින් 400 දක්වා වෙනස් කරනු ලැබුවේ නම් වායු ස්කන්ධයේ නව පරිමාව කොපමණද ?

02.පරිපූර්ණ වායු ස්කන්ධයක පීඩනය රසදිය මිලි මීටර 720 කි. එවිට උෂ්ණත්වය කෙල්වින්   298 දී වායුවේ පරිමාව ඝන සෙන්ටිමීටර 380 ක් විය. වායු ස්කන්ධයේ පීඩනය නියතව තබා උෂ්ණත්වය කෙල්වින් 330 දක්වා වෙනස් කරනු ලැබුවේ නම් වායු ස්කන්ධයේ නව පරිමාව කොපමණද?

03.පරිපූර්ණ වායු ස්කන්ධයක පීඩනය රසදිය මිලි මීටර 760 කි. එවිට උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 30 දී වායුවේ පරිමාව ඝන සෙන්ටිමීටර 250 ක් විය. වායු ස්කන්ධයේ පීඩනය නියතව තබා උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් 45 දක්වා වෙනස් කරනු ලැබුවේ නම් වායු ස්කන්ධයේ නව පරිමාව කොපමණද?

04.පරිපූර්ණ වායු ස්කන්ධයක පීඩනය රසදිය මිලි මීටර 760 කි. එවිට උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක   25 දී වායුවේ පරිමාව ඝන සෙන්ටිමීටර 480 ක් විය. වායු ස්කන්ධයේ පීඩනය නියතව තබා උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 40 දක්වා වෙනස් කරනු ලැබුවේ නම් වායු ස්කන්ධයේ නව පරිමාව කොපමණද?

05.පරිපූර්ණ තත්ත්වයට ගෙන ගිය කාබන්ඩයොක්සයිඩ් වායු ස්කන්ධයක පීඩනය වායුගෝල පීඩන 1 ක දී සහ උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 27 දී පරිමාව ඝන සෙන්ටිමීටර 300 ක් විය. එම පීඩන තත්ත්වය යටතේ දී ම වායු ස්කන්ධය අන්තර්ගත කර තිබූ වායුරෝධක සිරිංජරය තෙරපීමෙන් පරිමාව ඝන සෙන්ටිමීටර 250 දක්වා ගෙන එන ලදී. එවිට වායු ස්කන්ධයේ නව උෂ්ණත්වය කොපමණ වේද?

06.පරිපූර්ණ තත්ත්වයට ගෙන ගිය මීතේන් වායු ස්කන්ධයක පීඩනය රසදිය සෙන්ටිමීටර 76 ක දී සහ උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 127 දී පරිමාව ඝන සෙන්ටිමීටර 600 ක් විය. එම පීඩන තත්ත්වය යටතේ දී ම වායු ස්කන්ධයයේ පරිමාව ඝන සෙන්ටිමීටර 960 දක්වා ගෙන එන ලදී. එවිට වායු ස්කන්ධයේ නව උෂ්ණත්වය කොපමණ වේද?

07.පරිපූර්ණ තත්ත්වයට ගෙන ගිය නයිට්‍රජන් වායු ස්කන්ධයක පීඩනය පැස්කල් 100,000 ක දී සහ උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 25 දී පරිමාව ඝන සෙන්ටිමීටර 200 ක් විය. එම පීඩන තත්ත්වය යටතේ දී ම වායු ස්කන්ධයයේ උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 47 දක්වා ගෙන එන ලදී. එවිට වායු ස්කන්ධයේ නව පරිමාව SI ඒකක වලින් කොපමණ වේද?