સરેરાશ મુક્ત પથ (mean free path) એટલે શું? સરેરાશ મુક્ત પથ માટેનું સમીકરણ તારવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) વાયુના અણુઓ દ્વારા બે ક્રમિક અથડામણો વચ્ચે કાપેલા સરેરાશ અંતરને સરેરાશ મુક્ત પથ કહે છે.
સરેરાશ મુક્ત પથની ગણતરી બે ધારણાઓ પર આધારિત છે:
$(1)$ વાયુના અણુઓ '$d$' વ્યાસ ધરાવતા સખત ગોળાઓ છે.
$(2)$ ગતિ કરતા એક અણુ સિવાયના અન્ય અણુઓને સ્થિર માનવામાં આવે છે.
ધારો કે વાયુના અણુનો વ્યાસ $d$ છે અને એક અણુની સરેરાશ ઝડપ $\langle v \rangle$ છે.
ધારો કે આ અણુ એવા કોઈપણ અણુ સાથે અથડાય છે જે તેમના કેન્દ્રો વચ્ચે $d$ અંતરની અંદર આવે છે.
તે $\Delta t$ સમયગાળામાં $\pi d^{2} \langle v \rangle \Delta t$ જેટલું કદ આવરી લે છે.
જો $n$ એ એકમ કદ દીઠ અણુઓની સંખ્યા હોય,તો અણુ $\Delta t$ સમયગાળામાં $n \pi d^{2} \langle v \rangle \Delta t$ અથડામણો અનુભવે છે.
આમ,અથડામણનો દર $n \pi d^{2} \langle v \rangle$ છે.
બે ક્રમિક અથડામણો વચ્ચેનો સમયગાળો:
$\tau = \frac{1}{n \pi \langle v \rangle d^{2}}$
બે ક્રમિક અથડામણો વચ્ચેના સરેરાશ અંતરને સરેરાશ મુક્ત પથ કહે છે,જેને $\bar{l}$ વડે દર્શાવવામાં આવે છે.
$\therefore \bar{l} = \langle v \rangle \tau$
$\therefore \bar{l} = \frac{1}{n \pi d^{2}}$

Explore More

Similar Questions

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

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?

આદર્શ વાયુ અને વાસ્તવિક વાયુ વચ્ચેનો તફાવત લખો.

એક સિસ્ટમમાં બે પ્રકારના વાયુના અણુઓ $A$ અને $B$ છે,જેની સંખ્યા ઘનતા સમાન $2 \times 10^{25} \, /m^3$ છે. $A$ અને $B$ ના વ્યાસ અનુક્રમે $10 \, \mathring{A}$ અને $5 \, \mathring{A}$ છે. તેઓ ઓરડાના તાપમાને અથડામણ અનુભવે છે. બે ક્રમિક અથડામણ વચ્ચે અણુ $A$ દ્વારા કપાયેલ સરેરાશ અંતર અને $B$ દ્વારા કપાયેલ સરેરાશ અંતરનો ગુણોત્તર $..... \times 10^{-2}$ છે.

વાયુના અણુ માટે સરેરાશ મુક્ત પથ $\ell$ એ અણુના વ્યાસ $d$ પર કેવી રીતે આધાર રાખે છે?

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