દ્વિ-પરમાણ્વીય વાયુ માટે મુક્તિના અંશો (degree of freedom) ની ગણતરી કરો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) $O_{2}$,$N_{2}$,$H_{2}$,અથવા $CO$ જેવા દ્વિ-પરમાણ્વીય વાયુના અણુઓ પાસે $x$,$y$,અને $z$ અક્ષો પરની ગતિને અનુરૂપ ત્રણ સ્થાનાંતરીય મુક્તિના અંશો હોય છે.
$E_{t} = \langle \frac{1}{2} m v_{x}^{2} \rangle + \langle \frac{1}{2} m v_{y}^{2} \rangle + \langle \frac{1}{2} m v_{z}^{2} \rangle$
વધુમાં,આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ તેની પાસે બે $(2)$ ભ્રમણીય મુક્તિના અંશો હોય છે. દ્વિ-પરમાણ્વીય અણુ માટે,આંતર-પરમાણ્વીય અક્ષને લંબ એવી અક્ષો પર બે સ્વતંત્ર ભ્રમણીય ગતિઓ હોય છે.
ધારો કે $\omega_{1}$ અને $\omega_{2}$ એ અક્ષ $1$ અને $2$ ની આસપાસની કોણીય ઝડપ છે,અને $I_{1}$ અને $I_{2}$ એ આ અક્ષોની આસપાસની જડત્વની ચાકમાત્રા છે.
અણુની કુલ ઉર્જા એ સ્થાનાંતરીય અને ભ્રમણીય ગતિ ઉર્જા $(KE)$ નો સરવાળો છે:
$E = E_{t} + E_{r}$
$E = \langle \frac{1}{2} m v_{x}^{2} \rangle + \langle \frac{1}{2} m v_{y}^{2} \rangle + \langle \frac{1}{2} m v_{z}^{2} \rangle + \langle \frac{1}{2} I_{1} \omega_{1}^{2} \rangle + \langle \frac{1}{2} I_{2} \omega_{2}^{2} \rangle$
અહીં,સ્થાનાંતરીય $KE$ માટે $3$ પદો અને ભ્રમણીય $KE$ માટે $2$ પદો છે,જેના પરિણામે ઓરડાના તાપમાને કુલ $5$ મુક્તિના અંશો મળે છે.
ઊંચા તાપમાને,આ અણુઓ કંપન મોડ પણ દર્શાવે છે. પરમાણુઓ આંતર-પરમાણ્વીય અક્ષ પર એક-પરિમાણીય હાર્મોનિક ઓસિલેટરની જેમ દોલન કરે છે,જે બે વધારાના મુક્તિના અંશો (એક ગતિ ઉર્જા માટે અને એક સ્થિતિ ઉર્જા માટે) ઉમેરે છે,જેથી કુલ $7$ મુક્તિના અંશો થાય છે.

Explore More

Similar Questions

નીચેના માટે મુક્તિના અંશો (degrees of freedom) લખો:
$(i)$ એકપરમાણ્વીય વાયુ
$(ii)$ દ્વિપરમાણ્વીય વાયુ

સ્વતંત્રતાની માત્રા (degrees of freedom) વિશે કયા વિધાનો સાચા છે?
$A.$ $n$ સ્વતંત્રતાની માત્રા ધરાવતો અણુ ઊર્જા સંગ્રહિત કરવા માટે $n^{2}$ અલગ અલગ રીતો ધરાવે છે.
$B.$ દરેક સ્વતંત્રતાની માત્રા દીઠ પ્રતિ મોલ $\frac{1}{2} RT$ સરેરાશ ઊર્જા સંકળાયેલી હોય છે.
$C.$ એક પરમાણ્વીય વાયુના અણુમાં $1$ ભ્રમણીય સ્વતંત્રતાની માત્રા હોય છે જ્યારે દ્વિ-પરમાણ્વીય અણુમાં $2$ ભ્રમણીય સ્વતંત્રતાની માત્રા હોય છે.
$D.$ $CH_{4}$ માં કુલ $6$ સ્વતંત્રતાની માત્રા હોય છે.
નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો:

એક-પરમાણ્વીય (mono-atomic) વાયુ માટે સરેરાશ ઉષ્મીય ઉર્જા કેટલી છે? ($k_{B}$ એ બોલ્ટ્ઝમેન અચળાંક છે અને $T$ એ નિરપેક્ષ તાપમાન છે)

બહુપરમાણ્વીય વાયુઓ માટે,અચળ દબાણે અને અચળ કદે મોલર વિશિષ્ટ ઉષ્માનો ગુણોત્તર $(f=$ મુક્તિના અંશો $)$ છે.

$X$ સ્વતંત્રતાની માત્રા (degrees of freedom) ધરાવતા વાયુ માટે,$\gamma$ (જ્યાં $\gamma$ એ વિશિષ્ટ ઉષ્માનો ગુણોત્તર છે,$\gamma = C_{P} / C_{V}$) નું મૂલ્ય શું 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