$1 \text{ cm}^3$ में हवा के अणुओं की संख्या $3 \times 10^{19}$ से बढ़कर $12 \times 10^{19}$ हो जाती है। संख्या में वृद्धि से पहले और बाद में हवा के अणुओं की टक्कर आवृत्ति का अनुपात क्रमशः $.........$ है।

एक पात्र में $10^{26} \text{ molecules/m}^3$ हैं,जिनमें से प्रत्येक का द्रव्यमान $3 \times 10^{-27} \text{ kg}$ है। मान लीजिए कि $1/6$ अणु $2000 \text{ m/s}$ के वेग से सीधे पात्र की एक दीवार की ओर गति करते हैं,जबकि शेष $5/6$ अणु या तो दीवार से दूर या लंबवत दिशा में गति करते हैं,और दीवार के साथ अणुओं की सभी टक्करें प्रत्यास्थ हैं।

रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए:
$(i)$ परम शून्य ताप पर आदर्श गैस का आयतन ...... होता है।
$(ii)$ तापमान में वृद्धि के साथ गैस का दाब ...... ।
$(iii)$ सभी आणविक गति ...... पर रुक जाएगी।
$(iv)$ पृथ्वी की सतह से अधिक ऊंचाई पर ...... के कारण हवा ठंडी हो जाती है।

इस प्रश्न में कथन-$1$ और कथन-$2$ दिए गए हैं। कथनों के बाद दिए गए चार विकल्पों में से,उस विकल्प को चुनें जो दोनों कथनों का सबसे अच्छा वर्णन करता है।
कथन-$1$: एक आदर्श गैस की आंतरिक ऊर्जा पूरी तरह से गतिज होती है और यह केवल गैस के परम तापमान पर निर्भर करती है,न कि उसके दबाव या आयतन पर।
कथन-$2$: एक आदर्श गैस को स्थिर दबाव पर और बाद में स्थिर आयतन पर गर्म किया जाता है। ऊष्मा की समान मात्रा के लिए,स्थिर दबाव पर गैस के तापमान में वृद्धि स्थिर आयतन की तुलना में कम होती है।

एक ऊष्मीय रूप से पृथक बर्तन में $M$ आणविक द्रव्यमान और विशिष्ट ऊष्माओं का अनुपात $\gamma$ वाली एक आदर्श गैस भरी है। यह $v$ गति से चल रहा है और अचानक इसे रोक दिया जाता है। यह मानते हुए कि परिवेश में कोई ऊष्मा नष्ट नहीं होती है,इसके तापमान में कितनी वृद्धि होगी?

एक निश्चित ऊष्मीय रूप से सुचालक बेलन की त्रिज्या $R$ और ऊँचाई $L_0$ है। बेलन अपने निचले सिरे पर खुला है और इसके शीर्ष पर एक छोटा छेद है। $M$ द्रव्यमान का एक पिस्टन शीर्ष सतह से $L$ दूरी पर रखा गया है,जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। वायुमंडलीय दबाव $P_0$ है।
$1.$ पिस्टन को अब धीरे-धीरे बाहर खींचा जाता है और शीर्ष से $2L$ दूरी पर रखा जाता है। तब बेलन में इसके शीर्ष और पिस्टन के बीच का दबाव होगा
$(A) P_0$ $(B) \frac{P_0}{2}$ $(C) \frac{P_0}{2} + \frac{Mg}{\pi R^2}$ $(D) \frac{P_0}{2} - \frac{Mg}{\pi R^2}$
$2.$ जब पिस्टन शीर्ष से $2L$ दूरी पर होता है,तो शीर्ष पर स्थित छेद को सील कर दिया जाता है। पिस्टन को फिर एक ऐसी स्थिति में छोड़ा जाता है जहाँ वह संतुलन में रह सके। इस स्थिति में,शीर्ष से पिस्टन की दूरी है
$(A) \left(\frac{2P_0 \pi R^2}{\pi R^2 P_0 + Mg}\right)(2L)$ $(B) \left(\frac{P_0 \pi R^2 - Mg}{\pi R^2 P_0}\right)(2L)$ $(C) \left(\frac{P_0 \pi R^2 + Mg}{\pi R^2 P_0}\right)(2L)$ $(D) \left(\frac{P_0 \pi R^2}{\pi R^2 P_0 - Mg}\right)(2L)$
$3.$ पिस्टन को बेलन से पूरी तरह बाहर निकाल लिया जाता है। शीर्ष पर स्थित छेद को सील कर दिया जाता है। एक पानी की टंकी को बेलन के नीचे लाया जाता है और ऐसी स्थिति में रखा जाता है कि टंकी में पानी की सतह बेलन के शीर्ष के समान स्तर पर हो,जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। पानी का घनत्व $\rho$ है। संतुलन में,बेलन में पानी के स्तंभ की ऊँचाई $H$ निम्नलिखित में से किस समीकरण को संतुष्ट करती है?
$(A) \rho g(L_0 - H)^2 + P_0(L_0 - H) + L_0 P_0 = 0$
$(B) \rho g(L_0 - H)^2 - P_0(L_0 - H) - L_0 P_0 = 0$
$(C) \rho g(L_0 - H)^2 + P_0(L_0 - H) - L_0 P_0 = 0$
$(D) \rho g(L_0 - H)^2 - P_0(L_0 - H) + L_0 P_0 = 0$
प्रश्न $1, 2$ और $3$ के उत्तर दें।