સંતુલનમાં રહેલા વાયુની ઘનતા અને દબાણ તેના સમગ્ર કદમાં સમાન હોય છે. આ ફક્ત ત્યારે જ સાચું છે જો કોઈ બાહ્ય પ્રભાવ ન હોય. ગુરુત્વાકર્ષણ હેઠળના ગેસના સ્તંભમાં,ઉદાહરણ તરીકે,સમાન ઘનતા (અને દબાણ) હોતી નથી. જેમ તમે અપેક્ષા રાખી શકો છો,તેની ઘનતા ઊંચાઈ સાથે ઘટે છે. ચોક્કસ નિર્ભરતા વાતાવરણના નિયમ દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$n_{2}=n_{1} \exp \left[-m g\left(h_{2}-h_{1}\right) / k_{B} T\right]$
જ્યાં $n_{2}, n_{1}$ એ અનુક્રમે $h_{2}$ અને $h_{1}$ ઊંચાઈ પરની સંખ્યા ઘનતા દર્શાવે છે. પ્રવાહી સ્તંભમાં સસ્પેન્શનના સેડિમેન્ટેશન સંતુલન માટેનું સમીકરણ મેળવવા માટે આ સંબંધનો ઉપયોગ કરો:
$n_{2}=n_{1} \exp \left[-m g N_{A}\left(\rho-\rho^{\prime}\right)\left(h_{2}-h_{1}\right) /(\rho R T)\right]$
જ્યાં $\rho$ એ સસ્પેન્ડેડ કણની ઘનતા છે,અને $\rho^{\prime}$ એ આસપાસના માધ્યમની ઘનતા છે. [$N_{A}$ એ એવોગેડ્રો નંબર છે,અને $R$ એ સાર્વત્રિક ગેસ અચળાંક છે.]

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) વાતાવરણના નિયમ મુજબ,સંખ્યા ઘનતા નીચે મુજબ આપવામાં આવે છે:
$n_{2}=n_{1} \exp \left[-m g\left(h_{2}-h_{1}\right) / k_{B} T\right]$
$\rho^{\prime}$ ઘનતા ધરાવતા માધ્યમમાં લટકાવેલ $\rho$ ઘનતા અને $m$ દળ ધરાવતા કણ માટે,અસરકારક વજન $W_{eff}$ એ વાસ્તવિક વજન માઈનસ ઉત્પ્લાવક બળ (આર્કિમિડીઝનો સિદ્ધાંત) છે.
ધારો કે $V$ એ કણનું કદ છે. તો $m = V\rho$.
ઉત્પ્લાવક બળ એ વિસ્થાપિત માધ્યમના વજન જેટલું છે: $F_{B} = V\rho^{\prime}g = (m/\rho)\rho^{\prime}g$.
અસરકારક વજન છે:
$W_{eff} = mg - F_{B} = mg - (m/\rho)\rho^{\prime}g = mg(1 - \rho^{\prime}/\rho) = mg(\rho - \rho^{\prime})/\rho$.
આ અસરકારક વજનને વાતાવરણના નિયમમાં મૂકતા અને $k_{B} = R/N_{A}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$n_{2} = n_{1} \exp \left[ -\frac{mg(\rho - \rho^{\prime})}{\rho} \frac{(h_{2} - h_{1})}{k_{B}T} \right]$
$k_{B} = R/N_{A}$ મૂકતા:
$n_{2} = n_{1} \exp \left[ -\frac{mg(\rho - \rho^{\prime})}{\rho} \frac{(h_{2} - h_{1}) N_{A}}{RT} \right]$
પદોને ગોઠવતા,આપણને મળે છે:
$n_{2} = n_{1} \exp \left[ -\frac{mg N_{A} (\rho - \rho^{\prime}) (h_{2} - h_{1})}{\rho RT} \right]$

Explore More

Similar Questions

$0.5 \, g/cm^3$ ઘનતા ધરાવતો એક બૂચ (cork) શાંત સ્વિમિંગ પુલમાં તરે છે. બૂચના કદનો કેટલો ભાગ પાણીની અંદર હશે? ........ $\%$

$1.2 \times 10^3 \ kg/m^3$ ઘનતા ધરાવતા પ્રવાહીમાં એક અર્ધગોળાકાર વાટકો ડૂબ્યા વગર તરે છે. જો વાટકાનો બહારનો વ્યાસ $1 \ m$ અને ઘનતા $2 \times 10^4 \ kg/m^3$ હોય,તો વાટકાનો અંદરનો વ્યાસ ........ $m$ હશે.

Difficult
View Solution

$M$ દળ અને $A$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતો એક લંબચોરસ બ્લોક $\rho$ ઘનતા ધરાવતા પ્રવાહી પર તરે છે. તેને સંતુલન સ્થિતિમાંથી થોડું ઉર્ધ્વ સ્થાનાંતર આપવામાં આવે છે; તે $n$ આવૃત્તિ સાથે દોલનો કરવાનું શરૂ કરે છે. તો:

એક નક્કર સમઘન અને એક નક્કર ગોળો,બંને સમાન દ્રવ્યના બનેલા છે,જે પાણીમાં સંપૂર્ણપણે ડૂબેલા છે પરંતુ અલગ-અલગ ઊંડાઈએ છે. ગોળા અને સમઘનનું પૃષ્ઠફળ સમાન છે. તો ઉત્પ્લાવક બળ (buoyant force) કોના માટે વધારે હશે?

$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતો અને $\sigma$ સાપેક્ષ ઘનતા ધરાવતા પદાર્થનો બનેલો એક ગોળો છે,જેમાં $r$ ત્રિજ્યાની કેન્દ્રિત પોલાણ (cavity) છે. જ્યારે તેને પાણીથી ભરેલી ટાંકીમાં મૂકવામાં આવે છે ત્યારે તે તરવા લાગે છે. તો $R/r$ ગુણોત્તરનું મૂલ્ય કેટલું હશે?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo