চার্লসের সূত্র

চার্লসের সূত্র (আয়তনের সূত্র হিসেবেও পরিচিত) হলো একটি পরীক্ষালব্ধ গ্যাসের সূত্র যা তাপ বৃদ্ধির সাথে সাথে গ্যাসের প্রসারণের ব্যাখ্যা দেয়।

একটি এনিমেশন যা স্থির চাপে আয়তন ও তাপমাত্রার সম্পর্ক প্রদর্শন করে

1787 খ্রিস্টাব্দে ফ্রান্সের বিজ্ঞানী র্চালস ও 1802 খ্রিস্টাব্দে গে-লুসাক পৃথকভাবে স্থির চাপে তাপমাত্রার সাথে নির্দিষ্ট পরিমান গ্যাসের আয়তনের সম্পর্ক সূত্রাকারে প্রকাশ করেন। তবে বিজ্ঞানী চার্লস সর্বপ্রথম গ্যাসের তাপমাত্রার উপর গ্যাসের আয়তনের সূত্র প্রদান করেন। তাই স্থির চাপে নির্দিষ্ট পরিমান গ্যাসের আয়তন ও তাপমাত্রা সম্পর্কীয় সূত্রটি চার্লসের সূত্র নামে পরিচিত হয়।

চার্লসের সূত্রটি নিম্নরূপ।

স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের আয়তন গ্যাসটির পরম তাপমাত্রার সমানুপাতিক।

অর্থাৎ,  :$V\propto T$ [যখন P স্থির]‌‌‌

বা, :${\frac {V}{T}}=k,\quad or\quad V=kT$

[এখানে, V = গ্যাসের আয়তন,

T = তাপমাত্রা

এবং K হলো ধ্রুবক ]

সূত্রটি তাপমাত্রা বৃদ্ধি সাথে গ্যাসের আয়তন বৃদ্ধির বর্ণনা দেয়। ভিন্ন ভিন্ন পরিস্থিতিতে কোনো পদার্থের তুলনা করার জন্য সূত্রটি এভাবেও লেখা যায়:

${\frac {V_{1}}{T_{1}}}={\frac {V_{2}}{T_{2}}}\qquad {\text{or}}\qquad {\frac {V_{2}}{V_{1}}}={\frac {T_{2}}{T_{1}}}\qquad {\text{or}}\qquad V_{1}T_{2}=V_{2}T_{1}.$

সমীকরণটি দেখায় যে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে গ্যাসের আয়তন আনুপাতিক হারে বৃদ্ধি পায়। চার্লসের মূল সূত্র টি হল :

স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের উষ্ণতা 1° সেলসিয়াস বৃদ্ধি বা হ্রাস করলে 0° সেলসিয়াস উষ্ণতায় ওই গ্যাস টির যা আয়তন ছিল তার 1/273 অংশ যথাক্রমে বৃদ্ধি বা হ্রাস ঘটবে।

অর্থাৎ,

ধরা যাক,স্থির চাপে ও নির্দিষ্ট পরিমাণ কোনো গ্যাসের 0°C উষ্ণতায় আয়তন V এবং উষ্ণতা t°C বৃদ্ধি করলে গ্যাসটির আয়তন হয় V' তাহলে চার্লস এর সূত্রানুযায়ী,

V'=V(1+t/273)

আরও দেখুন

• তাপগতিবিজ্ঞান

• দশার সমীকরণ

• বয়েলের সূত্র

• আদর্শ গ্যাস সূত্র

• জ্যাকুইস চার্লস