Characteristics and Measurable properties of gases Questions in Hindi

(A) एक $Pascal$ $(Pa)$ वह दबाव है जो एक वर्ग मीटर $(m^2)$ के क्षेत्रफल पर एक $newton$ $(N)$ का बल लगाने से उत्पन्न होता है।
वायुमंडलीय दबाव,वायु के भार द्वारा प्रति इकाई क्षेत्रफल पर लगाया गया बल है।
$Pascal$ के संदर्भ में एक वायुमंडलीय दबाव का मानक मान $1 \ atm = 101325 \ Pa$ है।
चूंकि $1 \ kPa = 1000 \ Pa$,इसलिए $1 \ atm = 101.325 \ kPa$ होता है।

(C) सही उत्तर $(C)$ है। गैसों का कोई निश्चित आकार या निश्चित आयतन नहीं होता है। उनका आयतन उस पात्र के आयतन के बराबर होता है जिसमें वे भरी जाती हैं।

(B) गैसीय अवस्था में,अणुओं की गतिज ऊर्जा (तापीय ऊर्जा) अंतर-आणविक आकर्षण बलों की तुलना में बहुत अधिक होती है।
यह उच्च तापीय ऊर्जा अणुओं को आकर्षण बलों को पार करने,स्वतंत्र रूप से घूमने और उपलब्ध पूरे आयतन को घेरने की अनुमति देती है।
इसलिए,सही संबंध $Thermal \ energy >> Molecular \ attraction$ है।

(B) बैरोमीटर का उपयोग वायुमंडलीय दाब को मापने के लिए किया जाता है।
स्टैलेग्मोमीटर का उपयोग द्रवों के पृष्ठ तनाव को मापने के लिए किया जाता है।
पात्र में बंद गैस के दाब को मापने के लिए केवल मैनोमीटर का उपयोग किया जाता है।

(D) गैस का द्रव्यमान गैस से भरे पात्र को तौलकर और गैस को हटाने के बाद फिर से उस पात्र को तौलकर निर्धारित किया जा सकता है। दोनों वजनों के बीच का अंतर गैस का द्रव्यमान देता है।

(A) . समुद्र तल पर,ऊपर की हवा के दबाव के कारण हवा संकुचित हो जाती है। बॉयल के नियम के अनुसार,स्थिर तापमान पर,गैस की एक निश्चित मात्रा का आयतन उसके दबाव के व्युत्क्रमानुपाती होता है $(P \propto 1/V)$। जैसे-जैसे दबाव बढ़ता है,आयतन कम हो जाता है,जिससे घनत्व $(d = m/V)$ बढ़ जाता है। इसलिए,समुद्र तल पर हवा घनी होती है।

(D) डाल्टन का आंशिक दबाव का नियम बताता है कि गैर-अभिक्रियाशील गैसों के मिश्रण के लिए,कुल दबाव $(P_{total})$ स्थिर तापमान और आयतन पर व्यक्तिगत गैसों के आंशिक दबावों $(P_1, P_2, P_3, \dots)$ के योग के बराबर होता है। गणितीय रूप से,$P_{total} = P_1 + P_2 + P_3 + \dots$।

(A) डाल्टन के आंशिक दाब के नियम के अनुसार,अनभिक्रियाशील गैसों के मिश्रण का कुल दाब मिश्रण में मौजूद व्यक्तिगत गैसों के आंशिक दाब के योग के बराबर होता है।
अतः,$P_{\text{total}} = P_A + P_B + P_C$.
जब आंशिक दाब पहले से ही दिए गए हों,तो कुल दाब की गणना के लिए दिए गए मोल ($1$,$2$ और $3$) अप्रासंगिक हैं।

(D) क्योंकि $NH_3$ और $HCl$ गैसें अभिक्रिया करके ठोस $NH_4Cl$ बनाती हैं $(NH_3(g) + HCl(g) \rightarrow NH_4Cl(s))$।
डाल्टन का आंशिक दाब का नियम केवल अक्रियाशील गैसों के मिश्रण पर लागू होता है।

(B) डाल्टन का आंशिक दाब का नियम केवल अक्रियाशील गैसों के मिश्रण पर लागू होता है।
विकल्प $(B)$ में,$NH_3$,$HCl$ और $HBr$ के साथ अभिक्रिया करके क्रमशः ठोस $NH_4Cl$ और $NH_4Br$ बनाता है।
चूंकि ये गैसें एक-दूसरे के साथ अभिक्रिया करती हैं,इसलिए इस मिश्रण पर डाल्टन का नियम लागू नहीं होता है।

(D) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,किसी गैस के विसरण की दर $(r)$ उसके घनत्व $(d)$ या उसके मोलर द्रव्यमान $(M)$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
गणितीय रूप से,$r \propto \frac{1}{\sqrt{d}}$ या $r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$.
अतः,विसरण की दर उसके आणविक द्रव्यमान के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

(A) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,किसी गैस के विसरण की दर $(r)$ उसके घनत्व $(d)$ या मोलर द्रव्यमान $(M)$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
गणितीय रूप से,$r \propto \frac{1}{\sqrt{d}}$ या $r \propto \sqrt{\frac{1}{d}}$।

(C) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $r$ गैस के दबाव $P$ के सीधे आनुपातिक और उसके मोलर द्रव्यमान $M$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
गणितीय रूप से,$r \propto \frac{P}{\sqrt{M}}$.
दो गैसों $A$ और $B$ के लिए,उनकी विसरण दरों का अनुपात इस प्रकार है:
$\frac{r_A}{r_B} = \frac{P_A}{P_B} \times \sqrt{\frac{M_B}{M_A}} = \frac{P_A}{P_B} \left(\frac{M_B}{M_A}\right)^{1/2}$

(A) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,$\frac{r_1}{r_2} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}}$.
दिया गया है $\frac{r_g}{r_{He}} = 1.4$ और $M_{He} = 4$.
मान रखने पर: $1.4 = \sqrt{\frac{4}{M_g}}$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर: $(1.4)^2 = \frac{4}{M_g}$.
$1.96 = \frac{4}{M_g}$.
$M_g = \frac{4}{1.96} \approx 2.04$.
चूंकि $1.4 \approx \sqrt{2}$,इसलिए मान $2$ है।

(A) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $r$,आणविक भार $M$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$.
दिया गया है कि गैस की दर $r_g = \frac{1}{5} r_{H_2}$,इसलिए $\frac{r_{H_2}}{r_g} = 5$.
संबंध $\frac{r_{H_2}}{r_g} = \sqrt{\frac{M_g}{M_{H_2}}}$ का उपयोग करने पर,हमें प्राप्त होता है $5 = \sqrt{\frac{M_g}{2}}$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,$25 = \frac{M_g}{2}$,जिससे $M_g = 50$ प्राप्त होता है।

(B) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $r$,आणविक भार $M$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $r_1/r_2 = \sqrt{M_2/M_1}$.
दिया गया है कि गैस की दर $r_g = \frac{1}{6} r_{H_2}$,इसलिए $\frac{r_{H_2}}{r_g} = 6$.
सूत्र $M_g = M_{H_2} \times (\frac{r_{H_2}}{r_g})^2$ का उपयोग करने पर,जहाँ $M_{H_2} = 2 \ g/mol$.
$M_g = 2 \times (6)^2 = 2 \times 36 = 72 \ g/mol$.

(B) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $(r)$ घनत्व $(d)$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है:
$r_1 / r_2 = \sqrt{d_2 / d_1}$
दिया गया है:
$r_H = 1$
$d_H = 0.09 \ g \ L^{-1}$
$d_O = 1.44 \ g \ L^{-1}$
मान रखने पर:
$r_H / r_O = \sqrt{d_O / d_H}$
$1 / r_O = \sqrt{1.44 / 0.09} = \sqrt{16} = 4$
$r_O = 1 / 4 = 0.25$

(A) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $r$ गैस के घनत्व $d$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $r \propto \frac{1}{\sqrt{d}}$.
अतः,$\frac{r_A}{r_B} = \sqrt{\frac{d_B}{d_A}}$.
दिया गया है कि $r_A = 5r_B$,इसलिए $\frac{r_A}{r_B} = 5$.
समीकरण में मान रखने पर: $5 = \sqrt{\frac{d_B}{d_A}}$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर: $25 = \frac{d_B}{d_A}$.
इस प्रकार,$A$ और $B$ के घनत्व का अनुपात $\frac{d_A}{d_B} = \frac{1}{25} = 0.04$ होगा।

(B) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $(r)$ गैस के घनत्व $(d)$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $r \propto \frac{1}{\sqrt{d}}$.
दिए गए घनत्व का अनुपात: $\frac{d_1}{d_2} = \frac{1}{16}$.
उनकी विसरण दरों का अनुपात है: $\frac{r_1}{r_2} = \sqrt{\frac{d_2}{d_1}} = \sqrt{\frac{16}{1}} = \frac{4}{1}$.
अतः,अनुपात $4 : 1$ है.

(D) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,गैस की विसरण दर $D$ उसके घनत्व $\rho$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
$\frac{D_A}{D_B} = \sqrt{\frac{\rho_B}{\rho_A}} = (\frac{\rho_B}{\rho_A})^{1/2}$
अतः,$D_A = D_B (\frac{\rho_B}{\rho_A})^{1/2}$।

(C) $Atmolysis$ गैसों के मिश्रण से गैसों को अलग करने के लिए उपयोग की जाने वाली एक तकनीक है।
यह प्रक्रिया गैसों के विसरण (diffusion) की दर में अंतर पर निर्भर करती है,जो उनके घनत्व पर निर्भर करता है $(Graham's \text{ Law of Diffusion})$।
इसलिए,विकल्प $(c)$ सही है।

(A) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $r$,मोलर द्रव्यमान $M$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $\frac{r_{H_2}}{r_{O_2}} = \sqrt{\frac{M_{O_2}}{M_{H_2}}}$.
यहाँ $M_{O_2} = 32 \ g/mol$ और $M_{H_2} = 2 \ g/mol$ दिया गया है,इसलिए $\frac{r_{H_2}}{r_{O_2}} = \sqrt{\frac{32}{2}} = \sqrt{16} = 4$.
चूँकि दर $r = \frac{\text{द्रव्यमान}}{t}$ है,समान समय $t$ के लिए,$\frac{\text{द्रव्यमान}_{H_2}}{\text{द्रव्यमान}_{O_2}} = 4$.
यदि $\text{द्रव्यमान}_{O_2} = 4 \ g$ है,तो $\text{द्रव्यमान}_{H_2} = 4 \times 4 = 16 \ g$ होगा।

(A) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $r$,मोलर द्रव्यमान $M$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$.
चूंकि समय $t$ दोनों गैसों के लिए समान है,इसलिए विसरण की दर विसरित द्रव्यमान $m$ के समानुपाती होती है: $r = \frac{m}{t}$.
अतः,$\frac{m_{H_2}}{m_{O_2}} = \sqrt{\frac{M_{O_2}}{M_{H_2}}}$.
दिया गया है: $m_{H_2} = 2 \ g$,$M_{H_2} = 2 \ g/mol$,और $M_{O_2} = 32 \ g/mol$.
मान रखने पर: $\frac{2}{m_{O_2}} = \sqrt{\frac{32}{2}} = \sqrt{16} = 4$.
इस प्रकार,$m_{O_2} = \frac{2}{4} = 0.5 \ g$.

(A) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $(r)$ मोलर द्रव्यमान $(M)$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$.
दिया गया है: $r_{CH_4} = 2 \times r_X$.
अनुपात का उपयोग करने पर: $\frac{r_{CH_4}}{r_X} = \sqrt{\frac{M_X}{M_{CH_4}}}$.
मान रखने पर: $2 = \sqrt{\frac{M_X}{16}}$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर: $4 = \frac{M_X}{16}$.
अतः,$M_X = 4 \times 16 = 64 \ g/mol$.

(B) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $r$,मोलर द्रव्यमान $M$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$.
चूंकि $r = \frac{V}{t}$,समान आयतन $V$ के लिए,$\frac{V}{t} \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$,जिसका अर्थ है $t \propto \sqrt{M}$.
अतः,समय का अनुपात $\frac{t_1}{t_2} = \sqrt{\frac{M_1}{M_2}}$ होगा।
$t_{H_2} = 5 \ s$ और $M_{H_2} = 2 \ g/mol$ दिया गया है:
$O_2$ $(M = 32)$ के लिए: $t = 5 \sqrt{\frac{32}{2}} = 5 \times 4 = 20 \ s$.
अतः,सही विकल्प $20 \ s$ : $O_2$ है।

(D) $Boyle$,$Charles$,और $Avogadro$ अपने मौलिक गैस नियमों ($Boyle's \ Law$,$Charles' \ Law$,और $Avogadro's \ Law$) के लिए प्रसिद्ध हैं।
$Faraday$ मुख्य रूप से विद्युत चुंबकत्व और विद्युत रसायन विज्ञान में अपने योगदान के लिए जाने जाते हैं,न कि गैस नियमों के विकास के लिए।

(C) डाल्टन के आंशिक दाब के नियम के अनुसार,पात्र में कुल दाब $P$,नाइट्रोजन $(P_{N_2})$ और ऑक्सीजन $(P_{O_2})$ के आंशिक दाब का योग है।
चूंकि नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के अणुओं की संख्या समान है,इसलिए उनके आंशिक दाब भी समान हैं: $P_{N_2} = P_{O_2} = P/2$.
यदि नाइट्रोजन को हटा दिया जाता है,तो पात्र में केवल ऑक्सीजन शेष रहती है।
अतः,नया दाब ऑक्सीजन के आंशिक दाब के बराबर होगा,जो कि $P/2$ है।

(A) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $r$,मोलर द्रव्यमान $M$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $\frac{r_1}{r_2} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}}$.
हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ के लिए,$M_1 = 2 \ g/mol$.
हीलियम गैस $(He)$ के लिए,$M_2 = 4 \ g/mol$.
सूत्र में इन मानों को रखने पर: $\frac{r_{H_2}}{r_{He}} = \sqrt{\frac{4}{2}} = \sqrt{2} \approx 1.414$.
अतः,हाइड्रोजन गैस के विसरण की दर $He$ गैस की तुलना में लगभग $1.4$ गुना है.

(A) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $r$,मोलर द्रव्यमान $M$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $\frac{r_1}{r_2} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}}$.
यहाँ हाइड्रोजन की विसरण दर $(r_H)$,गैस $A$ की विसरण दर $(r_A)$ से $6$ गुना है,इसलिए $r_H = 6r_A$.
हाइड्रोजन $(H_2)$ का मोलर द्रव्यमान $M_H = 2 \ g/mol$ है।
सूत्र में मान रखने पर: $\frac{r_H}{r_A} = \sqrt{\frac{M_A}{M_H}}$.
$6 = \sqrt{\frac{M_A}{2}}$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर: $36 = \frac{M_A}{2}$.
अतः,$M_A = 36 \times 2 = 72 \ g/mol$.

(B) अक्रिय गैसें एक-परमाणुक गैसें होती हैं।
एक-परमाणुक गैस के लिए,स्थिर आयतन पर मोलर ऊष्मा धारिता $C_V = \frac{3}{2}R$ और स्थिर दाब पर $C_P = \frac{5}{2}R$ होती है।
$\gamma$ का अनुपात $\gamma = \frac{C_P}{C_V} = \frac{5/2R}{3/2R} = \frac{5}{3} \approx 1.66$ है।

(D) द्वि-परमाणुक गैसों के लिए,कंपन मोड के सक्रिय होने के कारण तापमान के साथ स्वतंत्रता की कोटि $(f)$ बदल जाती है।
कम तापमान पर,केवल स्थानांतरण और घूर्णन स्वतंत्रता की कोटि सक्रिय होती है $(f = 5)$,इसलिए $\gamma = C_p/C_v = 1 + (2/f) = 1 + (2/5) = 1.40$।
उच्च तापमान पर,कंपन मोड भी सक्रिय हो जाते हैं,जिससे स्वतंत्रता की कोटि बढ़ जाती है $(f = 7)$,इसलिए $\gamma = 1 + (2/7) \approx 1.29$।
$1.66$ का मान एक-परमाणुक गैसों के लिए होता है।
अतः,कथन $1$ और $3$ सही हैं।

(A) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $r$,मोलर द्रव्यमान $M$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है और समान मात्रा में गैस के विसरण के लिए लिए गए समय $t$ के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$ और $r \propto \frac{1}{t}$.
अतः,$\frac{r_1}{r_2} = \frac{t_2}{t_1} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}}$.
दिया गया है $t_{O_2} = 18 \ sec$,$M_{O_2} = 32 \ g/mol$,$t_g = 45 \ sec$,और $M_g = ?$.
मान रखने पर: $\frac{45}{18} = \sqrt{\frac{M_g}{32}}$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर: $(\frac{45}{18})^2 = \frac{M_g}{32}$.
अतः,$M_g = 32 \times \frac{45^2}{18^2}$.

(A) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $r$,मोलर द्रव्यमान $M$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$.
$SO_2$ $(M = 64)$,$O_2$ $(M = 32)$,और $CH_4$ $(M = 16)$ के लिए:
$r_{SO_2} : r_{O_2} : r_{CH_4} = \frac{1}{\sqrt{64}} : \frac{1}{\sqrt{32}} : \frac{1}{\sqrt{16}}$
$= \frac{1}{8} : \frac{1}{4\sqrt{2}} : \frac{1}{4}$
अनुपात को सरल बनाने के लिए $8$ से गुणा करने पर:
$= 1 : \frac{8}{4\sqrt{2}} : 2$
$= 1 : \frac{2}{\sqrt{2}} : 2$
$= 1 : \sqrt{2} : 2$

(B) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $r$,मोलर द्रव्यमान $M$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$.
दो गैसों के लिए,$\frac{r_1}{r_2} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}}$.
दिया गया है $r_{H_2} = \frac{50 \ mL}{20 \ min} = 2.5 \ mL/min$ और $M_{H_2} = 2 \ g/mol$.
ऑक्सीजन के लिए,$M_{O_2} = 32 \ g/mol$ और आयतन $V = 40 \ mL$.
माना लिया गया समय $t$ है। तब $r_{O_2} = \frac{40}{t}$.
मान रखने पर: $\frac{2.5}{40/t} = \sqrt{\frac{32}{2}} = \sqrt{16} = 4$.
$\frac{2.5 \times t}{40} = 4 \implies 2.5 \times t = 160$.
$t = \frac{160}{2.5} = 64 \ min$.

(C) डाल्टन के आंशिक दबाव के नियम के अनुसार,पानी के ऊपर एकत्र की गई गैस का कुल दबाव शुष्क गैस के आंशिक दबाव और उस तापमान पर पानी के वाष्प दबाव के योग के बराबर होता है।
$P_{\text{total}} = P_{O_2} + P_{H_2O}$
दिया गया है:
$P_{\text{total}} = 751\, mm\, Hg$
$P_{H_2O} = 21\, mm\, Hg$
इसलिए,$P_{O_2} = P_{\text{total}} - P_{H_2O} = 751 - 21 = 730\, mm\, Hg$.
इसे वायुमंडल (atm) में बदलने के लिए,हम $1\, atm = 760\, mm\, Hg$ का उपयोग करते हैं:
$P_{O_2} = \frac{730}{760}\, atm \approx 0.96\, atm$.

(B) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $(r)$ मोलर द्रव्यमान $(M)$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$.
हीलियम $(He)$ और मीथेन $(CH_4)$ के लिए,अनुपात इस प्रकार है: $\frac{r_{He}}{r_{CH_4}} = \sqrt{\frac{M_{CH_4}}{M_{He}}}$.
मीथेन $(CH_4)$ का मोलर द्रव्यमान $16 \ g/mol$ और हीलियम $(He)$ का $4 \ g/mol$ है।
मान रखने पर: $\frac{r_{He}}{r_{CH_4}} = \sqrt{\frac{16}{4}} = \sqrt{4} = 2$.

(B) $ (b) $ आदर्श गैस की आंतरिक ऊर्जा $(U)$ केवल तापमान $(T)$ का फलन है।
आदर्श गैस के लिए,अणुओं के बीच कोई अंतर-आणविक आकर्षण बल नहीं होते हैं,इसलिए आंतरिक ऊर्जा आयतन या दाब पर निर्भर नहीं करती है।

(B) $isochoric$ (सम-आयतनिक) प्रक्रिया एक ऐसी ऊष्मागतिक प्रक्रिया है जो स्थिर आयतन पर होती है।
चूंकि आयतन स्थिर रहता है,इसलिए आयतन में परिवर्तन शून्य होता है,अर्थात $dV = 0$।

(D) यांत्रिक कार्य,जिसे $w = -P_{ext} \Delta V$ के रूप में परिभाषित किया गया है,केवल गैसों वाली प्रणालियों में महत्वपूर्ण है क्योंकि वे विस्तार या संपीड़न के दौरान आयतन में उल्लेखनीय परिवर्तन करती हैं। ठोस और द्रव पदार्थों में आयतन परिवर्तन नगण्य होता है,जिससे इन प्रणालियों में यांत्रिक कार्य प्रभावी रूप से शून्य होता है।

(A) $H_2$ जैसी द्वि-परमाणुक गैसों के लिए,स्वतंत्रता की कोटि (degrees of freedom) $f = 5$ होती है।
ऊष्मा धारिताओं का अनुपात $\gamma = C_p/C_v = 1 + 2/f$ द्वारा दिया जाता है।
$f = 5$ रखने पर,हमें $\gamma = 1 + 2/5 = 1 + 0.4 = 1.4$ प्राप्त होता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(A) पानी में गैस की घुलनशीलता उसकी पानी के साथ प्रतिक्रिया करने की क्षमता या उसकी ध्रुवीयता पर निर्भर करती है।
$SO_2$ पानी के साथ प्रतिक्रिया करके सल्फ्यूरस एसिड $(H_2SO_3)$ बनाता है,जिससे यह अत्यधिक घुलनशील हो जाता है।
$CO_2$ ध्रुवीय है और पानी के साथ थोड़ी प्रतिक्रिया करके कार्बोनिक एसिड $(H_2CO_3)$ बनाता है,जिससे यह मध्यम रूप से घुलनशील हो जाता है।
$O_2$ अध्रुवीय है लेकिन प्रेरित द्विध्रुव-प्रेरित द्विध्रुव अंतःक्रियाओं के कारण इसकी कुछ घुलनशीलता होती है।
$H_2$ एक अध्रुवीय,छोटा अणु है जिसमें बहुत कमजोर वैन डेर वाल्स बल होते हैं,जो इसे दिए गए विकल्पों में सबसे कम घुलनशील बनाता है।

(B) गहरे समुद्र में गोताखोरी के दौरान हवा के बजाय कृत्रिम श्वसन के लिए ऑक्सीजन-हीलियम मिश्रण का उपयोग किया जाता है।
इसका कारण यह है कि जब गोताखोर गहरे समुद्र में जाता है,तो हवा में मौजूद नाइट्रोजन उच्च दबाव के कारण रक्त में घुल जाती है।
जब वह सतह पर वापस आता है,तो दबाव में कमी के कारण नाइट्रोजन रक्त में बुलबुले बना देती है,जिससे दर्द होता है।
इस बीमारी को "बेंड्स" $(bends)$ कहा जाता है।

(A) गहरे समुद्र के गोताखोर उच्च दबाव में रक्त में नाइट्रोजन की उच्च घुलनशीलता के कारण 'बेंड्स' (डीकंप्रेसन सिकनेस) के जोखिम का सामना करते हैं।
जब गोताखोर ऊपर आता है,तो दबाव कम हो जाता है,जिससे रक्त में नाइट्रोजन के बुलबुले बन जाते हैं,जो घातक हो सकते हैं।
हीलियम का उपयोग ऑक्सीजन के लिए एक मंदक के रूप में किया जाता है क्योंकि यह उच्च दबाव पर भी नाइट्रोजन की तुलना में रक्त में बहुत कम घुलनशील है,जिससे डीकंप्रेसन के दौरान बुलबुले बनने से रोका जा सकता है।

(C) एकपरमाणुक गैसों के लिए,स्वतंत्रता की कोटि $(f)$ $3$ होती है।
स्थिर आयतन पर मोलर ऊष्मा धारिता $C_v = \frac{f}{2}R = \frac{3}{2}R$ होती है।
स्थिर दाब पर मोलर ऊष्मा धारिता $C_p = C_v + R = \frac{3}{2}R + R = \frac{5}{2}R$ होती है।
अनुपात $\gamma = \frac{C_p}{C_v} = \frac{5/2R}{3/2R} = \frac{5}{3} \approx 1.66$ है।
चूँकि अक्रिय गैसें एकपरमाणुक होती हैं,इसलिए अनुपात $1.66$ है।

(A) खनिकों द्वारा उपयोग किया जाने वाला मार्श गैस डिटेक्टर गैसों के विसरण की दरों में अंतर के सिद्धांत पर कार्य करता है।
ग्राहम का विसरण नियम बताता है कि गैस के विसरण की दर उसके मोलर द्रव्यमान के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है $(Rate \propto \frac{1}{\sqrt{M}})$।
मार्श गैस,जिसमें मुख्य रूप से मीथेन $(CH_4)$ होती है,हवा की तुलना में अलग दर पर विसरित होती है। विसरण की दरों में यह अंतर डिटेक्टर को खदान के वातावरण में मीथेन की उपस्थिति का पता लगाने की अनुमति देता है,जिससे खनिकों की सुरक्षा सुनिश्चित होती है।

(D) सामान्य वाष्पीकरण एक सतही घटना है जहाँ कुछ अणुओं के पास वाष्प अवस्था में जाने के लिए पर्याप्त गतिज ऊर्जा होती है।
यदि पात्र बंद है,तो अंततः एक संतुलन प्राप्त हो जाता है जहाँ वाष्पीकरण की दर और संघनन की दर समान हो जाती है।
संतुलन की इस स्थिति में,जहाँ द्रव और वाष्प सह-अस्तित्व में होते हैं,वाष्प द्वारा लगाए गए दबाव को $Saturated \ vapour \ pressure$ (संतृप्त वाष्प दबाव) कहा जाता है।

(B) वायुमंडलीय दबाव को वायुमंडल में मौजूद सभी गैसीय घटकों के आंशिक दबावों के योग के रूप में परिभाषित किया जाता है।
समुद्र तल पर,इस कुल दबाव को $1 \, atm = 760 \, mm \, Hg$ या $760 \, torr$ के रूप में परिभाषित किया गया है।

(B) प्रेशर कुकर में,अंदर का दबाव वायुमंडलीय दबाव से अधिक होता है।
क्वथनांक में उन्नयन के सिद्धांत के अनुसार,जैसे-जैसे दबाव बढ़ता है,पानी का क्वथनांक बढ़ जाता है।
यह भोजन को उच्च तापमान पर पकाने की अनुमति देता है,जिससे खाना पकाने का समय काफी कम हो जाता है।

(B) $\text{क्वथनांक}$ पर,किसी द्रव का वाष्प दाब वायुमंडलीय दाब के बराबर हो जाता है।
इस तापमान पर,द्रव के अणु अंतराण्विक बलों को पार करने के लिए पर्याप्त गतिज ऊर्जा प्राप्त कर लेते हैं और गैसीय अवस्था में परिवर्तित हो जाते हैं।

(B) वाष्पीकरण की प्रक्रिया के दौरान,उच्च ऊर्जा वाले अणु द्रव की सतह को छोड़ देते हैं। परिणामस्वरूप,शेष अणुओं की औसत गतिज ऊर्जा कम हो जाती है,जिससे द्रव का तापमान गिर जाता है।