આપણી પાસે $NTP$ પર રાખેલ $3 \, cm$ કદના ઘન ચેમ્બરમાં $0.5 \, g$ હાઇડ્રોજન વાયુ છે. ચેમ્બરમાં રહેલા વાયુને તાપમાન અચળ રાખીને $100 \, atm$ ના અંતિમ દબાણ સુધી સંકોચવામાં આવે છે. શું અંતિમ અવસ્થામાં આદર્શ વાયુના નિયમની ધારણા કરવી યોગ્ય છે? (હાઇડ્રોજનના અણુઓને $1 \, \mathring{A}$ ત્રિજ્યાના ગોળા તરીકે ગણી શકાય).

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(B) આદર્શ વાયુનો નિયમ ત્યારે જ માન્ય રહે છે જ્યારે વાયુના અણુઓ દ્વારા રોકાયેલું કદ પાત્રના કુલ કદની સરખામણીમાં નહિવત હોય.
$1$. $H_2$ ના મોલની સંખ્યા ગણો: $n = \frac{\text{દળ}}{\text{મોલર દળ}} = \frac{0.5 \, g}{2 \, g/mol} = 0.25 \, mol$.
$2$. $H_2$ ના અણુઓની કુલ સંખ્યા $(N)$ ગણો: $N = n \times N_A = 0.25 \times 6.023 \times 10^{23} \approx 1.506 \times 10^{23}$ અણુઓ.
$3$. એક $H_2$ અણુનું કદ $(v_m)$ ગણો: $v_m = \frac{4}{3} \pi r^3 = \frac{4}{3} \times 3.14 \times (10^{-10} \, m)^3 \approx 4.19 \times 10^{-30} \, m^3$.
$4$. અણુઓ દ્વારા રોકાયેલું કુલ કદ $(V_{mol})$ ગણો: $V_{mol} = N \times v_m = 1.506 \times 10^{23} \times 4.19 \times 10^{-30} \approx 6.31 \times 10^{-7} \, m^3$.
$5$. બોઈલના નિયમ $(P_i V_i = P_f V_f)$ નો ઉપયોગ કરીને ચેમ્બરનું અંતિમ કદ $(V_f)$ ગણો:
$V_i = (3 \, cm)^3 = 27 \, cm^3 = 27 \times 10^{-6} \, m^3$.
$P_i = 1 \, atm$,$P_f = 100 \, atm$.
$V_f = \frac{P_i V_i}{P_f} = \frac{1 \times 27 \times 10^{-6}}{100} = 2.7 \times 10^{-7} \, m^3$.
$6$. સરખામણી: અણુઓ દ્વારા રોકાયેલું કદ $(6.31 \times 10^{-7} \, m^3)$ એ પાત્રના કુલ કદ $(2.7 \times 10^{-7} \, m^3)$ કરતા વધારે છે. તેથી,આદર્શ વાયુનો નિયમ લાગુ પાડવો યોગ્ય નથી.

Explore More

Similar Questions

ઓક્સિજન અણુનો વ્યાસ $2.94 \times 10^{-10} \ m$ છે. તો વાન્ડરવાલ્સ વાયુ અચળાંક '$b$' નું મૂલ્ય $m^3/mol$ માં કેટલું થશે?

$2.0 \; atm$ દબાણ અને $17\,^{\circ} C$ તાપમાને રહેલા નાઈટ્રોજનના સિલિન્ડરમાં નાઈટ્રોજન અણુનો સરેરાશ મુક્ત પથ (mean free path) અને અથડામણ આવૃત્તિ (collision frequency) શોધો. નાઈટ્રોજન અણુની ત્રિજ્યા આશરે $1.0 \; \mathring{A}$ લો. અથડામણનો સમય અને બે ક્રમિક અથડામણો વચ્ચે અણુ મુક્ત રીતે ગતિ કરે તે સમયની સરખામણી કરો ($N_{2}$ નું આણ્વીય દળ $= 28.0 \; u$).

$300 \ K$ તાપમાન અને $600 \ \text{torr}$ દબાણે વાયુનો સરેરાશ મુક્ત પથ $10^{-7} \ m$ છે. $400 \ K$ તાપમાન અને $200 \ \text{torr}$ દબાણે વાયુનો સરેરાશ મુક્ત પથ કેટલો હશે?

એક વાયુનો વિચાર કરો જેના અણુઓનો વ્યાસ $\sigma$ છે. વાયુ $P$ દબાણ અને $T$ તાપમાને છે અને $N_a$ એ એવોગેડ્રો આંક છે. $x$-અક્ષની દિશામાં સરેરાશ મુક્ત પથ (mean free path) કેટલો હશે?

બંધ પાત્રમાં રહેલા આદર્શ વાયુને ધીમે ધીમે ગરમ કરવામાં આવે છે. જેમ તેનું તાપમાન વધે છે,તેમ નીચેનામાંથી કયા વિધાનો સાચા છે?
$(A)$ અણુઓનો સરેરાશ મુક્ત પથ ઘટે છે.
$(B)$ અણુઓ વચ્ચેનો સરેરાશ અથડામણ સમય ઘટે છે.
$(C)$ સરેરાશ મુક્ત પથ બદલાતો નથી.
$(D)$ સરેરાશ અથડામણ સમય બદલાતો નથી.

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