• facebook
  • whatsapp
  • telegram

వాయువులు

మనం తాగే నీరు, తినే ఆహారం, ధరించే దుస్తులు, రోజువారీ కార్యక్రమాల్లో ఉపయోగించే వివిధ వస్తువులు, పీల్చే గాలి అన్నీ పదార్థాలే. మన చుట్టూ ఉండే వివిధ ఆకారాలు, పరిమాణాలు, అమరికలు కలిగి ఉండే వస్తువులన్నీ కూడా వివిధ

పదార్థాలతో తయారయినవే.
* సాధారణంగా కొంత ద్రవ్యరాశి కలిగి, స్థలాన్ని ఆక్రమించే దాన్ని పదార్థం అంటారు.
* ఏ పదార్థమైనా ద్రవ్యరాశిని, భారాన్ని, స్థానాన్ని ఆక్రమించే గుణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
* ఏ పదార్థమైనా ఘన, ద్రవ, వాయు అనే మూడు స్థితుల్లో ఉంటుంది. ఉదాహరణకు మనం నిత్యజీవితంలో ఉపయోగించే 'నీరు' అనే పదార్థాన్ని ఘనస్థితిలో 'మంచు'గా, ద్రవస్థితిలో 'నీరు'గా, వాయుస్థితిలో 'నీటిఆవిరి'గా చూస్తాం. అలాగే ఏ ద్రవ్యమైనా మూడు స్థితుల్లో ఉంటుంది.
* ఘన పదార్థాలకు నిర్దిష్టమైన రూపం ఉంటుంది. ఇవి నిర్దిష్టమైన ఘనపరిమాణాన్ని మాత్రమే ఆక్రమిస్తాయి.
* ద్రవ పదార్థాలకు నిర్దిష్టమైన ఆకృతి ఉండదు. ఇవి ఏ పాత్రలో ఉంటే ఆ పాత్ర స్వరూపాన్ని పొందుతాయి.
* వాయువులకు ఘన పదార్థాల్లా నిర్దిష్ట ఆకృతి, ఘనపరిమాణాన్ని ఆక్రమించే గుణం ఉండదు. పాత్ర ఘనపరిమాణం ఎంతయినా వాయువులు వ్యాకోచించి దాన్ని పూర్తిగా ఆక్రమించగలవు.
* ఘన పదార్థాలకు నిర్దిష్టమైన రూపం ఉంటుంది. ఇవి నిర్దిష్టమైన ఘనపరిమాణాన్ని మాత్రమే ఆక్రమిస్తాయి.
* ద్రవ పదార్థాలకు నిర్దిష్టమైన ఆకృతి ఉండదు. ఇవి ఏ పాత్రలో ఉంటే ఆ పాత్ర స్వరూపాన్ని పొందుతాయి.
* వాయువులకు ఘన పదార్థాల్లా నిర్దిష్ట ఆకృతి, ఘనపరిమాణాన్ని ఆక్రమించే గుణం ఉండదు. పాత్ర ఘనపరిమాణం ఎంతయినా వాయువులు వ్యాకోచించి దాన్ని పూర్తిగా ఆక్రమించగలవు.

 

వాయువుల ధర్మాలన్నింటిలోనూ మాపనం చేయడానికి వీలైన ముఖ్య ధర్మాలు
  i) ఘనపరిమాణం (Volume)
  ii) పీడనం (Pressure)
  iii) ద్రవ్యరాశి (Mass)
  iv) ఉష్ణోగ్రత (Temperature)

 

వాయు ధర్మాలు
* ప్రతి వాయువు అతి సూక్ష్మ కణాలను కలిగి ఉంటుంది. వీటిని 'అణువులు' అంటారు. వాయువు యొక్క అణువుల మధ్య దూరం ఘన, ద్రవ పదార్థాల అణువుల మధ్య దూరం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.
* వాయువులోని అణువుల మధ్య ఉండే ఆకర్షణ, వికర్షణ బలాలు అత్యల్పం. దాదాపు గణనలోకి రానంత తక్కువగా ఉంటాయి.
* వాయువులోని అణువులు వివిధ దశల్లో రుజు మార్గంలో ప్రయాణిస్తాయి. అవి పరస్పరం ఢీకొంటాయి. ఈ ప్రక్రియను అణువుల తాడనం అంటారు.
* వాయువులోని అణువులు చాలా తక్కువ సాంద్రతను కలిగి ఉండటంతో అవి తేలికగా ఉంటాయి. వాయువులు భారాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
* వాయువు పీడనాన్ని కలగజేస్తుంది.
* గాలి (వాయువు) అన్ని దిశల్లోనూ వ్యాపిస్తుంది.
* వాయువు ఖాళీ స్థలాన్ని ఆక్రమిస్తుంది.
* వాయువును ఏదైనా పాత్రలో నింపినప్పుడు ఆ పాత్ర స్వరూపాన్ని పొందుతుంది.
* వాయువు ఘనపరిమాణాన్ని తగ్గించవచ్చు. ఈ ప్రక్రియనే సంపీడ్యత అంటారు (పీడనాన్ని పెంచి వాయు ఘనపరిమాణాన్ని తగ్గించే విధానాన్ని సంపీడ్యత అంటారు).
* వాయువులకు వ్యాపనం చెందే గుణం ఉంటుంది (వాయువులోని కణాలు ఒక ప్రదేశం నుంచి మరో ప్రదేశానికి చలించే ప్రక్రియనే వ్యాపనం అంటారు).
* వాతావరణ పీడనాన్ని మాపనం చేయడానికి ఉపయోగించే పరికరాన్ని బారో మీటర్ లేదా భారమితి అంటారు.
* సాధారణ పరిస్థితుల్లో సముద్రమట్టం వద్ద వాతావరణ పీడనం 76 సెం.మీ. పర్వతాలు, ఎత్తయిన కొండ ప్రదేశాలపైన ఉండే పీడనాన్ని సముద్రపు ఉపరితల పీడనంతో పోలిస్తే తక్కువగా ఉంటుంది. సముద్ర మట్టం నుంచి పైకి వెళుతున్న కొద్దీ పీడనం తగ్గుతుంది.

 

పీడనం ప్రమాణాలు
        

 

ఘనపరిమాణం ప్రమాణాలు
    
* వివిధ వాయువులు కలగజేసే పీడనాన్ని మాపనం చేయడానికి మానోమీటర్ అనే సాధనాన్ని ఉపయోగిస్తారు.
వాయు నియమాలు: వాయు ధర్మాలకు ఉండే పరస్పర సంబంధాలను తెలిపే నియమాలను వాయు నియమాలు అంటారు.

 

వాయు ధర్మాల్లో ముఖ్యమైనవి
  1) ద్రవ్యరాశి
  2) ఘనపరిమాణం
  3) పీడనం
  4) ఉష్ణోగ్రత

 

బాయిల్ నియమం (పీడనం, ఘనపరిమాణాల మధ్య సంబంధం)
* 1662లో రాబర్ట్ బాయిల్ అనే శాస్త్రజ్ఞుడు వాయు ఘనపరిమాణానికి, దాని పీడనానికి మధ్య ఉండే సంబంధాన్ని బాయిల్ నియమంగా వివరించాడు.
* స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద నియమిత భారం ఉండే వాయువు ఘనపరిమాణం దాని పీడనానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
* ఈ నియమాన్ని సమీకరణం రూపంలో రాయవచ్చు.
ఇచ్చిన వాయువు ఆక్రమించే ఘనపరిమాణం = V
                         పీడనం = P
                         స్థిరఉష్ణోగ్రత = T అయితే

బాయిల్ నియమాన్ని అనుసరించి స్థిర ఉష్ణోగ్రత T వద్ద  
                                                   
                                                     (లేదా)
                                                 PV = k (స్థిరాంకం)
                                               'k' అనేది అనుపాత స్థిరాంకం
* బాయిల్ నియమాన్ని అనుసరించి
P1V1 = k (స్థిరాంకం), P2V2 = k (స్థిరాంకం)
                        (లేదా)
P1V1 = P2V2 = (స్థిరాంకం)
       అంటే PV = స్థిరాంకం
* స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిర్దిష్ట ద్రవ్యరాశి గల వాయువు ఆక్రమించే ఘనపరిమాణం, పీడనాల లబ్ధం ఎల్లప్పుడూ స్థిరంగా ఉంటుంది.
* నియమిత ద్రవ్యరాశి గల ఒక వాయువు T అనే స్థిర ఉష్ణోగ్రత, P1 అనే పీడనం వద్ద V1 ఘనపరిమాణాన్ని ఆక్రమించింది అనుకుందాం. ఈ వాయువు వ్యాకోచం చెందినప్పుడు దాని ఘనపరిమాణం V2 గా, పీడనం P2 గా మారిందనుకుంటే బాయిల్ నియమం ప్రకారం P1V1 = P2V2 = స్థిరరాశి
బాయిల్ నియమాన్ని గ్రాఫ్ రూపంలో కూడా చూపవచ్చు. స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద గీసిన వక్రరేఖలను సమోష్ణోగ్రత వక్రాలు అంటారు. వీటిని P - V వక్రరేఖలు అని కూడా పిలుస్తారు.


* బాయిల్ నియమం ప్రకారం వాయు పీడనాన్ని సగానికి తగ్గిస్తే, దాని ఘనపరిమాణం రెట్టింపు అవుతుంది.
* అధిక పీడనాల వద్ద వాయువులు బాయిల్ నియమాన్ని పాటించవు.
* వాయువులు అధికంగా సంపీడనానికి లోనవుతాయని బాయిల్ ప్రయోగాల ద్వారా నిరూపించారు. దీనికి కారణం నియమిత ద్రవ్యరాశి గల వాయువును సంపీడనానికి గురిచేస్తే, అదే సంఖ్యలో ఉండే అణువులు తక్కువ స్థలాన్ని ఆక్రమిస్తాయి. అంటే అధిక పీడనాల వద్ద వాయువులు ఎక్కువ సాంద్రతను కలిగి ఉంటాయి.
* బాయిల్ నియమాన్ని ఉపయోగించి సాంద్రతకు, పీడనానికి మధ్య ఉండే సంబంధాన్ని తెలుసుకోవచ్చు.
 
* స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద నియమిత ద్రవ్యరాశి గల వాయువు పీడనం దాని సాంద్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

 

చార్లెస్ నియమం (ఉష్ణోగ్రత, ఘనపరిమాణాల మధ్య సంబంధం)
* నిర్దిష్ట ద్రవ్యరాశి గల వాయు ఘనపరిమాణంపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావాన్ని సూచించడానికి 1787లో జాక్వెస్ చార్లెస్ అనే శాస్త్రజ్ఞడు ఒక నియమాన్ని ప్రతిపాదించాడు.
* స్థిర పీడనం వద్ద నిర్దిష్ట ద్రవ్యరాశి గల వాయువు ఘనపరిమాణం ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. ఈ పెరుగుదల ఉష్ణోగ్రత యొక్క ప్రతి డిగ్రీ పెరుగుదలకు 0oC వద్ద ఉండే ఘనపరిమాణంలో  వ వంతు పెరుగుతుంది.
* 0oC వద్ద వాయువు ఘనపరిమాణం = V0
   ఇతర ఉష్ణోగ్రత (toC) వద్ద అదే వాయువు ఘనపరిమాణం = Vt
   చార్లెస్ నియమం ప్రకారం ఒక్కో డిగ్రీ ఉష్ణోగ్రతకు
                   
          
                      
లేదా స్థిర పీడనం వద్ద (V α T)
* చార్లెస్, గెలూసాక్ అనే శాస్త్రవేత్తలు స్థిర పీడనం వద్ద నియమిత ద్రవ్యరాశి గల వాయువు ఘనపరిమాణం ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే పెరుగుతుందని, ఉష్ణోగ్రత తగ్గిస్తే తగ్గుతుందని వారు చేసిన ప్రయోగాల ద్వారా నిరూపించారు.

Posted Date : 31-10-2020

గమనిక : ప్రతిభ.ఈనాడు.నెట్లో వచ్చే ప్రకటనలు అనేక దేశాల నుండి, వ్యాపారస్తులు లేదా వ్యక్తుల నుండి వివిధ పద్ధతులలో సేకరించబడతాయి. ఆయా ప్రకటనకర్తల ఉత్పత్తులు లేదా సేవల గురించి ఈనాడు యాజమాన్యానికీ, ఉద్యోగస్తులకూ ఎటువంటి అవగాహనా ఉండదు. కొన్ని ప్రకటనలు పాఠకుల అభిరుచిననుసరించి కృత్రిమ మేధస్సు సాంకేతికతతో పంపబడతాయి. ఏ ప్రకటనని అయినా పాఠకులు తగినంత జాగ్రత్త వహించి, ఉత్పత్తులు లేదా సేవల గురించి తగిన విచారణ చేసి, తగిన జాగ్రత్తలు తీసుకొని కొనుగోలు చేయాలి. ఉత్పత్తులు / సేవలపై ఈనాడు యాజమాన్యానికి ఎటువంటి నియంత్రణ ఉండదు. కనుక ఉత్పత్తులు లేదా సేవల నాణ్యత లేదా లోపాల విషయంలో ఈనాడు యాజమాన్యం ఎటువంటి బాధ్యత వహించదు. ఈ విషయంలో ఎటువంటి ఉత్తర ప్రత్యుత్తరాలకీ తావు లేదు. ఫిర్యాదులు తీసుకోబడవు.

 

కానిస్టేబుల్స్‌ : ప్రిలిమ్స్

పాత ప్రశ్నప‌త్రాలు

 

విద్యా ఉద్యోగ సమాచారం

 

నమూనా ప్రశ్నపత్రాలు

 

లేటెస్ట్ నోటిఫికేష‌న్స్‌