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

Vander Waals અચળાંકો $a$ અને $b$ ના સંદર્ભમાં ક્રાંતિક તાપમાનનું મૂલ્ય શું છે?

વાન ડર વાલ્સના અચળાંકો $a$ અને $b$ ના સંદર્ભમાં ક્રાંતિક તાપમાનનું મૂલ્ય નીચેનામાંથી કયું છે?

આદર્શ વાયુના અણુ માટે,સંખ્યા ઘનતા $2 \sqrt{2} \times 10^8 \text{ cm}^{-3}$ છે અને સરેરાશ મુક્ત પથ $\frac{10^{-2}}{\pi} \text{ cm}$ છે. વાયુના અણુનો વ્યાસ કેટલો હશે?

$373 \; K$ તાપમાને પાણીની વરાળમાં પાણીના અણુ માટે સરેરાશ મુક્ત પથ (mean free path) નો અંદાજ લગાવો. પાણીની ઘનતા $1000 \; kg \; m^{-3}$ છે. $100 \; ^{\circ}C$ તાપમાને અને $1 \; atm$ દબાણે પાણીની વરાળની ઘનતા $0.6 \; kg \; m^{-3}$ છે. એક અણુનું કદ અને કુલ સંખ્યાનો ગુણાકાર એ આણ્વિય કદ તરીકે ઓળખાય છે.

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?

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