વાયુનો સરેરાશ મુક્ત પથ (mean free path) તાપમાન પર કેવી રીતે આધાર રાખે છે?

બધા જ વાયુઓ કઈ સ્થિતિમાં વાયુના નિયમોથી વિચલિત થાય છે?

જો $n$ એ સંખ્યા ઘનતા (number density) હોય અને $d$ એ અણુનો વ્યાસ હોય,તો બે ક્રમિક અથડામણો વચ્ચે અણુ દ્વારા કાપવામાં આવતું સરેરાશ અંતર (એટલે કે સરેરાશ મુક્ત પથ) શેના દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે?

વાયુના અણુઓનો સરેરાશ મુક્ત પથ (ત્રિજ્યા $r$) કોના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય 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.

$STP$ પર એક ચોક્કસ વાયુના અણુઓનો સરેરાશ મુક્ત પથ $1500\,d$ છે,જ્યાં $d$ એ વાયુના અણુઓનો વ્યાસ છે. પ્રમાણભૂત દબાણ જાળવી રાખીને,$373\,K$ તાપમાને અણુઓનો સરેરાશ મુક્ત પથ આશરે $..........\,d$ હશે.