கருத்தியல் வளிமம்

கருத்தியல் வளிமம் (அ) இலட்சிய வாயு (அ) இலட்சிய வளிமம் (Ideal gas) என்பது சுயாதீனமாக அசையக்கூடிய மற்றும் இடைத்தாக்கமுறாத துணிக்கைக் கூறுகளைக் கொண்ட கருத்தளவிலான வாயு ஆகும். கருத்தியல் வளிம விதிக்கமைந்து நடத்தைகளைக் காட்டுவதாலும் ஒரு சமன்பாட்டு வடிவில் விளக்கக் கூடியதாயிருப்பதாலும் புள்ளிவிபர முறையில் பகுப்பாய்வு செய்வதற்காகவும் இலட்சிய வாயுக் கொள்கை பயனுள்ளதாக உள்ளது. சீரான வெப்ப அமுக்க நிபந்தனைகளில் பெரும்பாலான வாயுக்கள் இலட்சிய வாயுக்களாகத் தொழிற்படுகின்றன. எந்தெந்த வளிமங்கள் பாயில் விதிக்கு (Boyle's law) எல்லா அழுத்தத்திலும் வெப்பநிலையிலும் கீழ்ப்படிகின்றனவோ அந்த வளிமங்கள் கருத்தியல் வளிமங்கள் எனப்படுகின்றன. வளிமத்தின் அழுத்தத்தினை (P), X அச்சிலும், அழுத்தத்தினைப் பருமனளவால் பெருக்கிக் கிடைக்கும் பெருக்குத் தொகை PV யினை, Y அச்சிலும் குறித்தால் கிடைக்கும் கோடு எக்சு அச்சிற்கு இணையாக இருக்க வேண்டும். பொதுவாக உயர் அழுத்தத்தில் இப்படி இருப்பதில்லை. இந்த நிலை-பெருக்குத்தொகை மாறுபட்டு இருப்பது- வளிமங்களுக்குப் பொருந்தும். PV மதிப்பு அழுத்தத்துடன் மாறாத வளிமங்கள் கருத்தியல் வளிமங்கள் எனப்படுகின்றன.

நைதரசன், ஒட்சிசன், ஐதரசன் , அருமன் வாயுக்கள் மற்றும் காபனீரொட்சைட்டு முதலான பாரமான வாயுக்களும் குறித்த தாங்கு நிபந்தனைகளில் இலட்சிய வாயுக்களாகக் கருதப்படக் கூடியன. பெரும்பாலும் வாயுக்கள் உயர்ந்த வெப்பநிலையிலும், தாழ்ந்த அமுக்கத்திலும் இலட்சிய வாயுக்களாகத் தொழிற்படுகின்றன. காரணம், அவற்றின் மூலக்கூற்றிடைக் கவர்ச்சி விசை துணிக்கைகளின் இயக்க விசையிலும் கணிசமான அளவு குறைவடைவதனாலும் மூலக்கூறுகளின் பருமன் வெறுமையான இடைவெளியுடன் ஒப்பிடுகையில் புறக்கணிக்கத்தக்கதாயிருப்பதாலும் ஆகும்.

இலட்சிய வாயுக் கொள்கை தாழ்ந்த வெப்பநிலையிலும் உயர் அமுக்கத்திலும் நிலவுவதில்லை. காரணம், இந்நிலைமைகளில் மூலக்கூற்றிடைக் கவர்ச்சி விசை மற்றும் மூலக்கூறுகளின் பருமன் என்பன உயர்வடைவதாகும். நீராவி மற்றும் குளிரூட்டி வாயுக்கள் முதலான பாரமான வாயுக்களிலும் இந்நடத்தைக் காணப்படாது. சில குறித்த தாழ்ந்த வெப்பநிலையிலும் உயர் அமுக்கத்திலும் மெய் வளிமங்கள் நிலை மாற்றத்திற்கு உள்ளாகின்றன. நிலை மாற்றத்தினை இலட்சிய வாயுக் கொள்கை விவரிக்காது அல்லது அனுமதிக்காது.

இலட்சிய வாயுக்களின் வகைகள்

இலட்சிய வாயுக்கள் பிரதானமாக மூன்று வகைகளாகப் பிரிக்கப்படும்:

• வகைமாதிரியான அல்லது மக்ஸ்வெல்- வோல்ஸ்மான் இலட்சிய வாயு,
• இலட்சிய துணிக்கை பொஸ் வாயு-இது போசன் துணிக்கைகளை உள்ளடக்கியது,
• இலட்சிய துணிக்கை பேர்மி வாயு-இது பேர்மியன் துணிக்கைகளை உள்ளடக்கியது.

நூல் உதவி

• உயிரி இயற்பியல் 1-தமிழ் நாட்டுப் பாடநூல் திறுவனம்.