এই মহাবিশ্বে দুই ধরণের গ্যাস রয়েছে। এরা হচ্ছে আদর্শ ও বাস্তব গ্যাস। এদেরকে নিয়ে এখন বিস্তারিত জানার চেষ্টা করবো।
আদর্শ গ্যাস
যে গ্যাস সব তাপমাত্রা ও চাপে গ্যাসের সব কয়টা সূত্র যেমন- বয়েলের সূত্র, চার্লসের সূত্র, অ্যাভোগাড্রোর সূত্র পুরোপুরি মেনে চলে, তাকে আদর্শ গ্যাস বলে। যখন কোনো গ্যাস সব সূত্র মেনে চলে, তখন তার আচরণ PV = nRT সমীকরণ এর মাধ্যমে নিয়ন্ত্রিত হয়। তবে বাস্তবে কোন গ্যাসই আদর্শভাবে আচরণ করে না এবং ‘আদর্শ গ্যাস’ একটি কাল্পনিক ধারণা মাত্র। আদর্শ গ্যাসের বৈশিষ্ট্যসূচক মানদণ্ড দুটো, এগুলো হচ্ছে-
- আদর্শ গ্যাস সকল তাপমাত্রা ও চাপে PV = nRT সমীকরণ মেনে চলে।
- স্থির তাপমাত্রায় আদর্শ গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তি এর আয়তনের উপর নির্ভরশীল না। অর্থাৎ, (δu / δV) T = 0। এখানে, u = গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তি, v = গ্যাসের আয়তন এবং T = কেলভিন তাপমাত্রা।
বাস্তব গ্যাস / অনাদর্শ গ্যাস
বাস্তবে যে সব গ্যাস পাওয়া যায়, তাদেরকে বাস্তব গ্যাস বলে। বাস্তব গ্যাসসমূহ সব তাপমাত্রা ও চাপে PV = nRT সমীকরণ মেনে চলে না। বাস্তব গ্যাসকে অনাদর্শ গ্যাসও বলা হয়। যেমন- N2, O2, H2, CO2 প্রভৃতি।
বাস্তব গ্যাসের বৈশিষ্ট্য গুলো হচ্ছে-
- বাস্তব গ্যাসগুলো পুরোপুরিভাবে গ্যাসীয় সমীকরণ PV=nRT মেনে চলে না।
- কম চাপে যেমন 1 atm চাপ বা তার নিচে এবং বেশি তাপমাত্রায় বাস্তব গ্যাস গুলো মোটামুটি আদর্শ আচরণ করে।
- চাপ যতই কম হয় এবং তাপমাত্রা যতই বেশি হয়, বাস্তব গ্যাসসমূহের আচরণ ততই আদর্শ গ্যাসের মত হয়। কিন্তু বেশি চাপ ও কম তাপমাত্রায় আদর্শ আচরণ থেকে বাস্তব গ্যাসের যথেষ্ট পার্থক্য দেখা যায়।
- বাস্তব গ্যাসের জন্য ভ্যানডার ওয়ালস্ সূত্রটি কাজ করে। এই সূত্রটি হচ্ছে- (P + n2a / V2) (V – nb) = nRT
আদর্শ ও বাস্তব গ্যাস এর পার্থক্য
- সংজ্ঞা- যে সব গ্যাস সব অবস্থায় বয়েলের সূত্র ও চার্লসের সূত্র মেনে চলে তাদেরকে আদর্শ গ্যাস বলে। আদর্শ গ্যাস একটি কাল্পনিক ধারণা।
- যে সব গ্যাস বাস্তবে পাওয়া যায় এবং গ্যাস সূত্রসমূহ সঠিকভাবে মেনে চলে না, তাদেরকে বাস্তব গ্যাস বলে। যেমন- H2, O2, N2, CO2 ইত্যাদি।
- আণবিক আকর্ষণ- আদর্শ গ্যাসের অণুসমূহের মধ্যে কোন আকর্ষণ বা বিকর্ষণ নেই। বাস্তব গ্যাসের অণুসমূহের মধ্যে আকর্ষণ বিকর্ষণ বল থাকে।
- অণুসমূহের আয়তন- আদর্শ গ্যাসের অণুসমূহের মোট আয়তন গ্যাস দ্বারা দখলকৃত আয়তনের তুলনায় অনেক কম। বাস্তব গ্যাসের অণুসমূহের মোট আয়তন গ্যাস দখলকৃত আয়তনের তুলনায় কম নয়।
- আদর্শ গ্যাস সমীকরণ- আদর্শ গ্যাসসমূহ আদর্শ গ্যাস সমীকরণ PV = nRT মেনে চলে। বাস্তব গ্যাস ভ্যানডার ওয়ালস্ সমীকরণ (P + n2a / V2) (V – nb) = nRT মেনে চলে।
- অভ্যন্তরীণ শক্তি- আদর্শ গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তি আয়তনের উপর নির্ভর করে না। বাস্তব গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তি গ্যাসের আয়তনের উপর নির্ভর করে।