આંશિક દબાણનો પરિચય

જયારે તમારી પાસે વાયુઓનું મિશ્રણ હોય ત્યારે એક વાયુ વડે લાગતું દબાણ એ આંશિક દબાણ છે માટે મિશ્રણ માંથી વાયુઓના મિશ્રણ માંથી એક વાયુનું દબાણ જેને આપણે આંશિક દબાણ કહીશું અને આપણે એવા વાયુનું વાત કરીશું જે આદર્શ વાયુ તરીકે વર્તે છે આ ખાસ પરિસ્થિતિ માટે આદર્શ વાયુની યાદ રાખવા જેવી એક બાબત એ છે કે વાયુના અણુઓ સ્વતંત્ર રીતે વર્તે છે વાયુના અણુઓ સ્વતંત્ર રીતે વર્તે છે તેઓ એક બીજાની ઉપર ધ્યાન આપતા નથી જો તમે તે વાયુઓના મિશ્રણ માંથી કોઈ એક વાયુનો અણુ હોવ તો બાકીના અણુઓ શું કરે છે તમે તેના પાર ધ્યાન આપતા નથી જે કઈ પણ થાય તમે તમારું કામ કરવાનું ચાલુ રાખો છો હવે હું એક ચિત્ર દોરીશ જે કંઈક આવું દેખાય છે ધારો કે આપણી પાસે આ કન્ટેનર છે આ પ્રમાણે અને આ કન્ટેનરમાં નાઇટ્રોજન વાયુ છે અહીં આ નાઈટ્રીજન વાયુના અણુઓ છે આ નાઇટ્રોજન વાયુ છે અને આ વાયુઓ અમુક વેગ સાથે આ બોક્સમાં ગતિ કરશે અને નાઇટ્રોજનના અણુઓ અમુક વેગ સાથે આ બોક્સમાં ગતિ કરશે વિગ અને તેની દિશાને હું અહીં આકૃતિમાં આ પ્રમાણે એરો વડે દર્શાવી રહી છું તેઓ બોક્સમાં આ પ્રમાણે ગતિ કરશે અને પછી તેઓ આ કન્ટેનરની દીવાલ સાથે અથડાશે જયારે તેઓ કન્ટેનરની દીવાલ સાથે અથડાય ત્યારે તેઓ દબાણ ઉત્પન્ન કરે ધારો કે ફક્ત અહીં આ જ ઉદા માટે કન્ટેનરમાં રહેલા વાયુઓનું દબાણ બે એટમોસ્ફિઅર છે ધારો કે દબાણ બે એટમોસ્ફિઅર છે ધારો કે આ બધા અણુઓ પોત પોતાનું કામ કરી રહ્યા છીએ તેઓ વાયુના બીજા અણુઓ સાથે કોઈ ક્રિયા કરતા નથી ધારો કે હવે આપણે કોઈક બીજો વાયુ ઉમેરીએ ધારો કે આપણી પાસે તે કન્ટેનર છે અને આપણે હવે ઓક્સિજન વાયુ ઉમેરીએ છીએ આપણે ઓક્સિજન વાયુ ઉમેરીએ છીએ ધારો કેતે પાત્રનું કદ સમાન જ છે અને આપણે તેનું તાપમાન પણ નથી બદલતા અને ધારો કે ત્યાં કોઈ પ્રક્રિયા નથી થતી આપણી પાસે હજુ પણ નાઇટ્રોજનના અણુઓ છે કંઈક આ પ્રમાણે અને તેઓ તે જ સમાન સરેરાશ વેગથી ગતિ કરે છે કારણ કે આપણે અહીં તાપમાન નથી બદલી રહ્યા પરંતુ હવે આપણી પાસે વધારાના વાયુના અણુઓ છે આપણી પાસે હવે વાયુના બીજા અણુઓ છે જે કંઈક આ પ્રમાણે છે અને તે ઓક્સિજનના અણુ છે અહીં આ ઓક્સિજનનો અણુ છે અને તેઓ પણ તે જ સમાન વેગથી ગતિ કરી રહ્યા છે કંઈક આ પ્રમાણે આમ આપણી પાસે પહેલા વાયુના જેટલા અણુઓ હતા તેના કરતા હવે વધારે અણુઓ છે અને તેના પરિણામે આપણું દબાણ પણ વધશે ધારો કે હવે કન્ટેનરનું દબાણ જેને હું p ટોટલ કહીશ કુલ દબાણ 2 .5 એટમોસ્ફિઅર છે તો હવે આપણે આપણી જાતને એ પ્રશ્ન પૂછીએ કે નાઇટ્રોજનનો આંશિક દબાણ શું હશે અથવા ઓક્સિજનનું આંશિક દબાણ શું હશે તેને મૉટે ભાગે આ પ્રમાણે લખવામાં આવે છે તમે જેના માટે દબાણ શોધવા માંગો છો તેને સબસ્ક્રીપટમાં લખવામાં આવે છે આપણે અગાઉ કહી ગયા કે વાયુના અણુઓ સ્વતંત્ર રીતે વર્તે છે અને તેઓ સ્વતંત્ર રીતે વર્તે છે તેથી આપણે મિશ્રણનું કુલ દબાણ મેળવવા આંશિક દબાણનો સરવાળો કરી શકીએ તેથી આંશિક દબાણ માટે તમે એક સમીકરણ આ પ્રમાણે જોશો મિશ્રણનું કુલ દબાણ P ટોટલ બરાબર મિશ્રણમાં રહેલા તમામ વાયુઓનું આંશિક દબાણ મિશ્રણમાં રહેલા તમામ વાયુઓના આંશિક દબાણનો સરવાળો મિશ્રમમાં રહેલા તમામ વાયુના આંશિક દબાણનો સરવાળો આ પ્રમાણે અને તેને આંશિક દબાણ માટેનો ડાલ્ટનનો નિયમ કહે છે આપણે તેને આંશિક દબાણ માટેનો ડાલ્ટનનો નિયમ કહીશુ આમ આ એક રીતે આંશિક દબાણ એટલે કે પાર્શિઅલ પ્રેશર શોધી શકાય જો આપણે મિશ્રણનું કુલ દબાણ જાણતા હોઈએ અને મિશ્રણમાં રહેલા તમામ વાયુઓનું આંશિક દબાણ જાણતા હોઈએ તો આપણે કોઈ અજ્ઞાત વાયુનું દબાણ જાણી શકીએ હવે આપણે અહીં આ તંત્ર માટે લખીએ અહીં આ તંત્ર માટે વાયુઓના મિશ્રણનું કુલ દબાણ જે આપણે જાણીએ છીએ જે 2 .5 એટમોસ્ફિયર છે તેના બરાબર નાઇટ્રોજન વાયુનું આંશિક દબાણ + ઓક્સિજન વાયુનું આંશિક દબાણ અને આપણે નાઇટ્રોજન વાયુનું આંશિક દબાણ જાણીએ છીએ તે બે એટમોસ્ફિયર છે તે અહીં આ પરિસ્થિતિમાં ઓક્સિજનના અણુઓને ઉમેરી લીધા પછી પણ બદલશે નહિ અહીં નાઇટ્રોજનના અણુનું આંશિક દબાણ 2 .0 એટમોસ્ફિયર છે કારણ કે આદર્શ વાયુ સમીકરણ મુજબ PV = nRT થશે અને જો આપણે દબાણના સંધર્ભમાં લખીએ તો તે nRT /V થાય હવે જો નાઇટ્રોજનનો અણુ આદર્શ અણુ તરીકે વર્તે તો તેનું દબાણ ત્યારે જ બદલાશે જયારે આપણે તેના મોલ બદલીએ અથવા આપણે તેનું તાપમાન બદલીએ અથવા આપણે તેનું કદ બદલીએ અને આપણે અહીં તેમનું કશુ બદલ્યું નથી આપણે બીજો વાયુ ઉમેર્યો પરંતુ આપણે તેનું કદ તાપમાન કે તેના મોલ બદલ્યા નથી માટે જ નાઇટ્રોજનના અણુઓ વડે લાગતું આંશિક દબાણ બે એટમોસ્ફિયર રહે તેથી વાયુના મિશ્રણનું કુલ દબાણ જે 2 .5 એટમોસ્ફિયર છે તેના બરાબર નાઇટ્રોજનનું આંશિક દબાણ જે બે એટમોસ્ફિયર છે તે આપણે હમણાં જ જોઈ ગયા + ઓક્સિજનનું આંશિક દબાણ જે આપણે શોધવા માંગીએ છીએ આપણે સમીકરણને ફરીથી ગોઠવીએ ઓક્સિજનનું આંશિક દબાણ બરાબર 2 .5 એટમોસ્ફિયર ઓછા 2 .0 એટમોસ્ફિયર અને તેના બરાબર 0 .5 એટમોસ્ફિયર થાય ઓક્સિજનનું આંશિક દબાણ 0 .5 એટમોસ્ફિયર થશે હવે ડાલ્ટનના આ સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને આંશિક દબાણ કઈ રીતે શોધી શકાય તે તમે જાણો છો જયારે તમે કુલ દબાણ જાણતા હોવ અને બીજા વાયુઓનું આશિક દબાણ પણ જાણતા હોવ ત્યારે તેનો ઉપયોગ કઈ રીતે કરી શકાય તે તમે જાણો છો.