વાયુના ગતિવાદ (Kinetic Theory of Gases) મુજબ,નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું છે?

બે સમાન ચેમ્બર છે,જે આસપાસના વાતાવરણથી સંપૂર્ણપણે ઉષ્મીય રીતે અલગ છે. બંને ચેમ્બરમાં એક વિભાજન દીવાલ છે જે ચેમ્બરને બે ભાગમાં વહેંચે છે. કમ્પાર્ટમેન્ટ $1$ આદર્શ વાયુથી ભરેલું છે અને કમ્પાર્ટમેન્ટ $3$ વાસ્તવિક વાયુથી ભરેલું છે. કમ્પાર્ટમેન્ટ $2$ અને $4$ શૂન્યાવકાશ છે. વિભાજન દીવાલોમાં એક નાનું છિદ્ર (ઓરિફિસ) બનાવવામાં આવે છે અને વાયુઓને શૂન્યાવકાશમાં વિસ્તરણ કરવા દેવામાં આવે છે.
વિધાન $-1$: જ્યારે આદર્શ વાયુ શૂન્યાવકાશમાં વિસ્તરણ પામે છે ત્યારે વાયુના તાપમાનમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી. જો કે,જ્યારે વાસ્તવિક વાયુ શૂન્યાવકાશમાં વિસ્તરણ પામે છે ત્યારે તેનું તાપમાન ઘટે છે (ઠંડક).
વિધાન $-2$: આદર્શ વાયુની આંતરિક ઉર્જા માત્ર ગતિજ હોય છે. વાસ્તવિક વાયુની આંતરિક ઉર્જા ગતિજ તેમજ સ્થિતિજ હોય છે.

વાયુઓ ઓછા દબાણે વિદ્યુતનું વહન કરવાનું શરૂ કરે છે કારણ કે

એક અલગ બંધ ચેમ્બરમાં રહેલા આદર્શ વાયુનો વિચાર કરો. જેમ વાયુનું એડિબેટિક વિસ્તરણ થાય છે,તેમ અણુઓ વચ્ચેના અથડામણનો સરેરાશ સમય $V^q$ તરીકે વધે છે,જ્યાં $V$ એ વાયુનું કદ છે. $q$ નું મૂલ્ય $\left( \gamma = \frac{C_P}{C_V} \right)$ શોધો.

વાન્ડર વાલ્સ વાયુ માટે,જો $P_c, V_c$ અને $T_c$ અનુક્રમે ક્રિટિકલ દબાણ,કદ અને તાપમાન હોય,તો $P_cV_c/T_c$ નું મૂલ્ય કેટલું થાય?

ધાતુમાં ઇલેક્ટ્રોનનો સરેરાશ મુક્ત પથ (mean free path) $4 \times 10^{-8} \;m$ છે. જે વિદ્યુતક્ષેત્ર ધાતુમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનને સરેરાશ $2 \;eV$ ઉર્જા આપી શકે,તેનું મૂલ્ય $V/m$ એકમમાં કેટલું હશે?