100°C তাপমাত্রায় ও 1 atm চাপে 1kg জলীয় বাষ্পের আয়তন নির্ণয়:

আমরা আদর্শ গ্যাস সূত্র ব্যবহার করে এই সমস্যার সমাধান করতে পারি:

\( PV = nRT \)

যেখানে,

• \( P \) = চাপ (Pressure) = 1 atm
• \( V \) = আয়তন (Volume) - নির্ণয় করতে হবে 🔍
• \( n \) = মোল সংখ্যা (Number of moles)
• \( R \) = গ্যাস ধ্রুবক (Gas constant) = 0.0821 L atm K^-1 mol^-1
• \( T \) = তাপমাত্রা (Temperature) = 100°C = 100 + 273.15 = 373.15 K

প্রথমে, 1 kg জলীয় বাষ্পের মোল সংখ্যা নির্ণয় করি:

জলের আণবিক ভর (Molecular weight of water, H₂O) = 2(1) + 16 = 18 g/mol

\( n = \frac{ভর}{আণবিক ভর} = \frac{1000 \text{ g}}{18 \text{ g/mol}} = 55.56 \text{ mol} \)

এখন, আদর্শ গ্যাস সূত্রে মান বসিয়ে পাই:

\( 1 \text{ atm} \times V = 55.56 \text{ mol} \times 0.0821 \text{ L atm K}^{-1} \text{mol}^{-1} \times 373.15 \text{ K} \)

\( V = \frac{55.56 \times 0.0821 \times 373.15}{1} \text{ L} \)

\( V = 1707.75 \text{ L} \)

অতএব, 100°C তাপমাত্রায় ও 1 atm চাপে 1 kg জলীয় বাষ্পের আয়তন প্রায় 1707.75 লিটার। 🤔

তবে, প্রদত্ত উত্তর 1245 L। এই পার্থক্য হওয়ার কারণ হল, জলীয় বাষ্প আদর্শ গ্যাসের মতো আচরণ করে না। উচ্চ তাপমাত্রায় এবং নিম্ন চাপে জলীয় বাষ্পের আচরণ আদর্শ গ্যাসের খুব কাছাকাছি থাকে। এক্ষেত্রে, Van der Waals equation ব্যবহার করে আরও accurate মান বের করা যেতে পারে। 👍

যদি প্রশ্নে শুধুমাত্র আদর্শ গ্যাস সূত্র ব্যবহার করতে বলা হয়, তবে উপরের গণনাটি সঠিক। 🙏