थॉमस एंड्रयूज प्लॉट का उपयोग करके $CO_2$ गैस के द्रवीकरण (liquefaction) की व्याख्या करें,जिसमें तापमान और दबाव के प्रभाव तथा क्रांतिक स्थिरांकों (critical constants) की परिभाषा शामिल हो।
(N/A) थॉमस एंड्रयूज ने $CO_2$ का उपयोग करके गैसीय और तरल दोनों अवस्थाओं में पदार्थ के दबाव-आयतन-तापमान संबंधों पर पहला पूर्ण डेटा प्राप्त किया।
एंड्रयूज के समतापी वक्रों (isotherms) से मुख्य अवलोकन:
$(i)$ उच्च तापमान पर (जैसे $50^{\circ}C$),समतापी वक्र एक आदर्श गैस के समान दिखते हैं और कितना भी दबाव डालने पर गैस को द्रवित नहीं किया जा सकता है।
$(ii)$ जैसे-जैसे तापमान कम किया जाता है,वक्र का आकार बदल जाता है,जो आदर्श व्यवहार से महत्वपूर्ण विचलन दिखाता है। एक क्षैतिज भाग दिखाई देता है,जो तरल और गैस चरणों के सह-अस्तित्व का प्रतिनिधित्व करता है।
$(iii)$ क्रांतिक स्थिरांक $(T_C, P_C, V_C)$: बिंदु $E$ क्रांतिक अवस्था का प्रतिनिधित्व करता है। $30.98^{\circ}C$ $(T_C)$ पर,$CO_2$ $73 \ atm$ $(P_C)$ दबाव तक गैस के रूप में रहता है। इस दबाव पर,पहली बार तरल $CO_2$ दिखाई देता है। इस बिंदु पर आयतन को क्रांतिक आयतन $(V_C)$ कहा जाता है।
एंड्रयूज के समतापी वक्रों (isotherms) से मुख्य अवलोकन:
$(i)$ उच्च तापमान पर (जैसे $50^{\circ}C$),समतापी वक्र एक आदर्श गैस के समान दिखते हैं और कितना भी दबाव डालने पर गैस को द्रवित नहीं किया जा सकता है।
$(ii)$ जैसे-जैसे तापमान कम किया जाता है,वक्र का आकार बदल जाता है,जो आदर्श व्यवहार से महत्वपूर्ण विचलन दिखाता है। एक क्षैतिज भाग दिखाई देता है,जो तरल और गैस चरणों के सह-अस्तित्व का प्रतिनिधित्व करता है।
$(iii)$ क्रांतिक स्थिरांक $(T_C, P_C, V_C)$: बिंदु $E$ क्रांतिक अवस्था का प्रतिनिधित्व करता है। $30.98^{\circ}C$ $(T_C)$ पर,$CO_2$ $73 \ atm$ $(P_C)$ दबाव तक गैस के रूप में रहता है। इस दबाव पर,पहली बार तरल $CO_2$ दिखाई देता है। इस बिंदु पर आयतन को क्रांतिक आयतन $(V_C)$ कहा जाता है।
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$(ii)$ बिंदु $B$ पर,$T_2$ पर द्रव दिखाई देने लगता है।
$(iii)$ $T_c$ वह उच्चतम तापमान है जिस पर गैस को द्रवित किया जा सकता है।
$(iv)$ बिंदु $A$ पर,दबाव में थोड़ी वृद्धि पूरी प्रणाली को द्रव में संघनित कर देती है।
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