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गे-लुसैक का नियम (दाब-तापमान नियम)

1802
  • Joseph Louis Gay-Lussac
  • Guillaume Amontons
Pressure cooker and aerosol can illustrating Gay-Lussac's Law in thermodynamics.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

अमोंटन के नियम के रूप में भी जाना जाने वाला यह सिद्धांत बताता है कि स्थिर आयतन पर एक आदर्श गैस के निश्चित द्रव्यमान के लिए, उसका दबाव इसका मान इसके निरपेक्ष तापमान के सीधे समानुपाती होता है। इस संबंध को गणितीय रूप से [latex]P propto T[/latex] के रूप में या दो अवस्थाओं के बीच तुलना के रूप में [latex]frac{P_1}{T_1} = frac{P_2}{T_2}[/latex] के रूप में व्यक्त किया जाता है। यह समआयतनिक (स्थिर आयतन) परिस्थितियों में गैस के व्यवहार का वर्णन करता है।

गे-लुसैक का दाब-तापमान नियम आदर्श गैस नियमों का एक आधारशिला है, जो स्थिर आयतन में सीमित गैस के लिए दाब और तापमान के बीच सीधा संबंध बताता है। हालाँकि जोसेफ लुई गे-लुसैक ने अपने निष्कर्ष 1802 में प्रकाशित किए थे, लेकिन इसकी नींव लगभग एक शताब्दी पहले गुइलौम एमोंटन्स ने रखी थी, जिन्होंने इसी सिद्धांत पर आधारित एक "वायु थर्मामीटर" बनाया था। हालाँकि, गे-लुसैक के उन्नत उपकरणों के साथ किए गए अधिक सटीक प्रयोगों ने इस नियम को पुख्ता करने वाले निर्णायक प्रमाण प्रदान किए।

इस नियम की नवीनता यह थी कि इसमें एक ऐसे संबंध का सटीक, रेखीय निरूपण किया गया था जिसे पहले केवल गुणात्मक रूप से ही समझा जाता था। इस नियम का एक महत्वपूर्ण पहलू केल्विन जैसे निरपेक्ष तापमान पैमाने का उपयोग है। जब तापमान सेल्सियस या फ़ारेनहाइट में मापा जाता है, तो संबंध रेखीय होता है लेकिन सीधे समानुपाती नहीं होता (अर्थात, सेल्सियस तापमान को दोगुना करने से दाब दोगुना नहीं होता)। यह अहसास कि गैसों के सभी दाब-तापमान ग्राफ एक ही तापमान, -273.15°C पर शून्य दाब तक विस्तारित होते हैं, ने निरपेक्ष शून्य की अवधारणा और केल्विन पैमाने को जन्म दिया, जिससे समानुपाती संबंध प्रत्यक्ष और सरल हो जाता है।

आणविक दृष्टिकोण से, इस नियम की व्याख्या गैसों के गतिज सिद्धांत द्वारा की जाती है। किसी कठोर पात्र में गैस को गर्म करने से उसके अणुओं की औसत गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है। इसका अर्थ है कि अणु अधिक तेज़ी से गति करते हैं और पात्र की दीवारों से अधिक बार और अधिक बलपूर्वक टकराते हैं। चूंकि दाब को प्रति इकाई क्षेत्रफल बल के रूप में परिभाषित किया जाता है, इसलिए इन अधिक ऊर्जावान टक्करों के परिणामस्वरूप कुल दाब अधिक हो जाता है। यह नियम, बॉयल के नियम (दाब-आयतन) और चार्ल्स के नियम (आयतन-तापमान) के साथ मिलकर, संयुक्त दाब के सूत्रण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। गैस कानून और, अंततः, आदर्श गैस नियम ([latex]PV=nRT[/latex]), जो आदर्श गैसों के व्यवहार को एक ही समीकरण में एकीकृत करता है।

UNESCO Nomenclature: 2212
ऊष्मागतिकी

Type

भौतिक नियम

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • गुइलौम एमोंटन का वायु थर्मामीटरों में दबाव और तापमान के बीच संबंध पर प्रारंभिक कार्य।
  • जैक्स चार्ल्स का आयतन और तापमान के बीच संबंध पर किया गया कार्य (चार्ल्स का नियम)
  • दाब और आयतन के बीच संबंध पर रॉबर्ट बॉयल का कार्य (बॉयल का नियम)
  • दाब मापन के लिए सटीक थर्मामीटर और मैनोमीटर का विकास

आवेदन

  • प्रैशर कूकर
  • एरोसोल स्प्रे के डिब्बे
  • तापमान के साथ ऑटोमोबाइल टायरों के दबाव में बदलाव
  • नसबंदी के लिए ऑटोक्लेव
  • आंतरिक जलन ऊजाएं
  • हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग (एचवीएसी) सिस्टम

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • smart थका देना pressure monitoring systems with predictive temperature compensation
  • क्रायोजेनिक्स और क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए उन्नत आइसोकोरिक कूलिंग सिस्टम
  • संश्लेषण के लिए सटीक थर्मल फीडबैक लूप वाले उच्च दबाव वाले रासायनिक रिएक्टर
  • वास्तविक समय में पर्यावरण और सुरक्षा निगरानी के लिए लघु आकार के गैस सेंसर
  • सीलबंद कंटेनरों के लिए स्व-विनियमित सुरक्षा-रिलीज़ वाल्व जो तापमान-प्रेरित दबाव के आधार पर सक्रिय होते हैं
  • तापमान के साथ वायुमंडलीय दबाव में होने वाले परिवर्तनों के आधार पर मौसम पूर्वानुमान के लिए भविष्यसूचक मॉडल
  • विभिन्न तापमानों में इष्टतम दहन के लिए इंजनों में उन्नत ईंधन इंजेक्शन प्रणाली
  • thermal sterilization equipment (autoclaves) with enhanced pressure regulation for medical and food industries
  • थर्मल मैपिंग के आधार पर भूमिगत भाप के दबाव की भविष्यवाणी करने वाले भूतापीय ऊर्जा निष्कर्षण मॉडल
  • दबावयुक्त अक्रिय गैसों का उपयोग करने वाली नवीन अग्नि शमन प्रणालियाँ जो ताप का पता लगाने के आधार पर सक्रिय होती हैं
संबंधित विषय: गे-लुसैक का नियम, दाब का नियम, अमोंटन का नियम, आदर्श गैस, ऊष्मागतिकी, स्थिर आयतन, समआयतनिक प्रक्रिया, परम तापमान, गैस नियम, दाब-तापमान संबंध।

ऐतिहासिक संदर्भ

गे-लुसैक का नियम (दाब-तापमान नियम)

1800
1800
1800
1802
1802
1810
1816
1800
1800
1800
1801
1802
1808
1811
1816-11-16

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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