$1 \ m^{3}$ ના એક બોક્સમાં $300 \ K$ તાપમાને $1.5 \ atm$ દબાણે નાઈટ્રોજન વાયુ ભરેલો છે. બોક્સમાં $0.010 \ mm^{2}$ ક્ષેત્રફળનું એક છિદ્ર છે. જો બહારનું દબાણ $1 \ atm$ હોય,તો દબાણ $0.10 \ atm$ જેટલું ઘટવા માટે કેટલો સમય લાગશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(D) વાયુના અણુઓનું નાના છિદ્રમાંથી બહાર નીકળવાનો દર વાયુના ગતિવાદ દ્વારા આપવામાં આવે છે. $dt$ સમયમાં બહાર નીકળતા અણુઓની સંખ્યા $dN = \frac{1}{4} n \langle v \rangle A dt$ છે,જ્યાં $n$ એ સંખ્યા ઘનતા છે,$\langle v \rangle$ એ સરેરાશ ઝડપ છે,અને $A$ એ છિદ્રનું ક્ષેત્રફળ છે.
$PV = N k_B T$ નો ઉપયોગ કરતા,$n = \frac{N}{V} = \frac{P}{k_B T}$ મળે છે.
સરેરાશ ઝડપ $\langle v \rangle = \sqrt{\frac{8 k_B T}{\pi m}}$ છે.
દબાણમાં ફેરફારનો દર $\frac{dP}{dt} = -\frac{1}{4} \frac{P}{k_B T} \sqrt{\frac{8 k_B T}{\pi m}} \frac{k_B T}{V} A = -\frac{A}{V} \sqrt{\frac{k_B T}{2 \pi m}} P$ છે.
આનું $P_i = 1.5 \ atm$ થી $P_f = 1.4 \ atm$ સુધી સંકલન કરતા (કારણ કે દબાણ $0.10 \ atm$ જેટલું ઘટે છે):
$\int_{P_i}^{P_f} \frac{dP}{P} = -\frac{A}{V} \sqrt{\frac{k_B T}{2 \pi m}} \int_0^t dt$.
$\ln\left(\frac{P_f}{P_i}\right) = -\frac{A}{V} \sqrt{\frac{k_B T}{2 \pi m}} t$.
$m = \frac{28 \times 10^{-3}}{6.022 \times 10^{23}} \ kg$,$T = 300 \ K$,$A = 10^{-8} \ m^2$,$V = 1 \ m^3$ કિંમતો મૂકીને,આપણે $t$ શોધી શકીએ છીએ.

Explore More

Similar Questions

$N_2$ વાયુના અણુઓની સરેરાશ સ્થાનાંતરીય ગતિઊર્જા $... {}^{\circ} {C}$ તાપમાને $0.1 \ V$ ના વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવત દ્વારા સ્થિર સ્થિતિમાંથી પ્રવેગિત થયેલા ઇલેક્ટ્રોનની ગતિઊર્જા $({K.E.})$ જેટલી થાય છે. (આપેલ છે: ${k}_{B} = 1.38 \times 10^{-23} \ J/K$). (નજીકનો પૂર્ણાંક લખો).

એક વાયુને બંધ પાત્રમાં રાખવામાં આવ્યો છે. આ પાત્રને વધુ ઝડપે ગતિ કરતી ટ્રેનમાં રાખતા,વાયુનું તાપમાન

પિસ્ટનના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $8 \times 10^{-3} \, m^2$ છે. ગેસનું તાપમાન $300 \, K$,દબાણ $1.0 \times 10^5 \, Pa$ અને કદ $2.4 \times 10^{-3} \, m^3$ છે. જ્યારે ગેસને હીટરથી ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે પિસ્ટન $0.1 \, m$ ખસે છે. જો સ્પ્રિંગનો બળ અચળાંક $8000 \, N/m$ હોય,તો અંતિમ તાપમાન $K$ માં શોધો.

Difficult
View Solution

એક બંધ પાત્રમાં આદર્શ વાયુનો ચોક્કસ જથ્થો ભરેલો છે. પાત્ર $v$ જેટલા અચળ વેગથી ગતિ કરી રહ્યું છે. વાયુનું આણ્વીય દળ $M$ છે. જ્યારે પાત્રને અચાનક રોકવામાં આવે ત્યારે વાયુના તાપમાનમાં થતો વધારો કેટલો હશે? (આપેલ છે $\gamma = C_P/C_V$)

Difficult
View Solution

એક ખૂબ જ ઊંચા ઊભી નળાકાર પાત્રમાં $T$ તાપમાને અને $M$ મોલર દળ ધરાવતો વાયુ ભરવામાં આવ્યો છે. પાત્રના તળિયે વાયુની ઘનતા અને દબાણ અનુક્રમે $\rho_0$ અને $p_0$ છે. સાચું/સાચા વિધાન/વિધાનો પસંદ કરો.

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