સરેરાશ મુક્ત પથ (mean free path) એટલે શું? સરેરાશ મુક્ત પથ માટેનું સમીકરણ તારવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) વાયુના અણુઓ દ્વારા બે ક્રમિક અથડામણો વચ્ચે કાપેલા સરેરાશ અંતરને સરેરાશ મુક્ત પથ કહે છે.
સરેરાશ મુક્ત પથની ગણતરી બે ધારણાઓ પર આધારિત છે:
$(1)$ વાયુના અણુઓ '$d$' વ્યાસ ધરાવતા સખત ગોળાઓ છે.
$(2)$ ગતિ કરતા એક અણુ સિવાયના અન્ય અણુઓને સ્થિર માનવામાં આવે છે.
ધારો કે વાયુના અણુનો વ્યાસ $d$ છે અને એક અણુની સરેરાશ ઝડપ $\langle v \rangle$ છે.
ધારો કે આ અણુ એવા કોઈપણ અણુ સાથે અથડાય છે જે તેમના કેન્દ્રો વચ્ચે $d$ અંતરની અંદર આવે છે.
તે $\Delta t$ સમયગાળામાં $\pi d^{2} \langle v \rangle \Delta t$ જેટલું કદ આવરી લે છે.
જો $n$ એ એકમ કદ દીઠ અણુઓની સંખ્યા હોય,તો અણુ $\Delta t$ સમયગાળામાં $n \pi d^{2} \langle v \rangle \Delta t$ અથડામણો અનુભવે છે.
આમ,અથડામણનો દર $n \pi d^{2} \langle v \rangle$ છે.
બે ક્રમિક અથડામણો વચ્ચેનો સમયગાળો:
$\tau = \frac{1}{n \pi \langle v \rangle d^{2}}$
બે ક્રમિક અથડામણો વચ્ચેના સરેરાશ અંતરને સરેરાશ મુક્ત પથ કહે છે,જેને $\bar{l}$ વડે દર્શાવવામાં આવે છે.
$\therefore \bar{l} = \langle v \rangle \tau$
$\therefore \bar{l} = \frac{1}{n \pi d^{2}}$

Explore More

Similar Questions

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.

જે તાપમાનથી નીચે વાયુને ઠંડો પાડવો પડે,જેથી તેને માત્ર દબાણ દ્વારા પ્રવાહીમાં ફેરવી શકાય,તેને શું કહેવામાં આવે છે?

જો બંધ પાત્રમાં રહેલી ગેસને બહાર કાઢીને દબાણ ઘટાડવામાં આવે,તો અણુઓનો સરેરાશ મુક્ત પથ (mean free path)

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).

Difficult
View Solution

જો બંધ પાત્રમાં રહેલા વાયુનું દબાણ ઘટાડવામાં આવે,તો અણુઓનો સરેરાશ મુક્ત પથ ...... થશે.

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