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

$1\,\mathring{A}$ અને $2\,\mathring{A}$ આણ્વિય વ્યાસ ધરાવતા બે વાયુઓના અણુઓના સરેરાશ મુક્ત પથનો ગુણોત્તર શોધો. વાયુઓ તાપમાન,દબાણ અને કદની સમાન પરિસ્થિતિમાં છે તેમ માની શકાય.

બે આદર્શ વાયુ થર્મોમીટર $A$ અને $B$ અનુક્રમે ઓક્સિજન અને હાઇડ્રોજનનો ઉપયોગ કરે છે. નીચે મુજબના અવલોકનો નોંધવામાં આવ્યા છે:
તાપમાન દબાણ થર્મોમીટર $A$ દબાણ થર્મોમીટર $B$
પાણીનું ત્રિબિંદુ $1.250 \times 10^{5} \; Pa$ $0.200 \times 10^{5} \; Pa$
સલ્ફરનું સામાન્ય ગલનબિંદુ $1.797 \times 10^{5} \; Pa$ $0.287 \times 10^{5} \; Pa$

$(a)$ થર્મોમીટર $A$ અને $B$ દ્વારા માપવામાં આવેલ સલ્ફરના સામાન્ય ગલનબિંદુનું નિરપેક્ષ તાપમાન કેટલું છે?
$(b)$ તમારા મતે થર્મોમીટર $A$ અને $B$ ના જવાબોમાં રહેલા નજીવા તફાવતનું કારણ શું છે? (થર્મોમીટર ખામીયુક્ત નથી). બંને રીડિંગ્સ વચ્ચેની વિસંગતતા ઘટાડવા માટે પ્રયોગમાં કઈ વધારાની પ્રક્રિયા જરૂરી છે?

$n$ અણુઓ ધરાવતા વાયુનું કદ $V$ હોય,તો આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળને કારણે દબાણમાં થતો ઘટાડો કયા પ્રમાણમાં હશે?

દ્રવ્યની ત્રણ અવસ્થાઓ લખો અને સમજાવો.

Difficult
View Solution

બાજુની આકૃતિમાં,વાસ્તવિક વાયુ માટે વિવિધ સમતાપી (isothermals) દર્શાવેલ છે. તો

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