गैसों के गतिज सिद्धांत (Kinetic Theory of Gases) के अनुसार,जब गैस के दो अणु एक-दूसरे से टकराते हैं,तो:

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।

किस तापमान पर हाइड्रोजन में ध्वनि की गति $100\,^{\circ}C$ पर ऑक्सीजन में ध्वनि की गति के समान होगी?

पर्वत की चोटी पर एक थर्मामीटर $7^{\circ}C$ और बैरोमीटर $70 \ cm-Hg$ का पाठ्यांक दर्शाता है। पर्वत के आधार पर,थर्मामीटर $27^{\circ}C$ और बैरोमीटर $76 \ cm-Hg$ का पाठ्यांक दर्शाता है। पर्वत की चोटी पर हवा के घनत्व और पर्वत के आधार पर हवा के घनत्व का अनुपात क्या होगा?

चित्र में दो अलग-अलग तापमानों पर $1.00 \times 10^{-3} \; kg$ ऑक्सीजन गैस के लिए $PV/T$ बनाम $P$ का आलेख दर्शाया गया है।
$(a)$ बिंदुंकित आलेख क्या दर्शाता है?
$(b)$ कौन सा सत्य है: $T_{1} > T_{2}$ या $T_{1} < T_{2}$?
$(c)$ $y$-अक्ष पर जहाँ वक्र मिलते हैं,वहाँ $PV/T$ का मान क्या है?
$(d)$ यदि हम $1.00 \times 10^{-3} \; kg$ हाइड्रोजन के लिए समान आलेख प्राप्त करें,तो क्या हमें $y$-अक्ष पर जहाँ वक्र मिलते हैं,वहाँ $PV/T$ का समान मान मिलेगा? यदि नहीं,तो हाइड्रोजन का कितना द्रव्यमान $PV/T$ का समान मान देता है?
($H_{2}$ का आणविक द्रव्यमान $= 2.02 \; u$,$O_{2}$ का $= 32.0 \; u$,$R = 8.31 \; J \; mol^{-1} K^{-1}$.)

हाइड्रोजन परमाणु का द्रव्यमान $3.32 \times 10^{-27} \, kg$ है। यदि $10^{23}$ परमाणु प्रति सेकंड $2 \, cm^2$ क्षेत्रफल वाली दीवार से दीवार के अभिलंब के साथ $45^{\circ}$ के कोण पर टकराते हैं और $10^3 \, m/s$ की गति से प्रत्यास्थ रूप से परावर्तित होते हैं,तो दीवार पर लगने वाला दाब होगा: $(N/m^2)$