$373 \; K$ તાપમાને પાણીની વરાળમાં પાણીના અણુ માટે સરેરાશ મુક્ત પથ (mean free path) નો અંદાજ લગાવો. પાણીની ઘનતા $1000 \; kg \; m^{-3}$ છે. $100 \; ^{\circ}C$ તાપમાને અને $1 \; atm$ દબાણે પાણીની વરાળની ઘનતા $0.6 \; kg \; m^{-3}$ છે. એક અણુનું કદ અને કુલ સંખ્યાનો ગુણાકાર એ આણ્વિય કદ તરીકે ઓળખાય છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
સરેરાશ મુક્ત પથ $l$ નું સૂત્ર $l = \frac{1}{\sqrt{2} \pi d^2 n}$ છે,જ્યાં $d$ એ અણુનો વ્યાસ છે અને $n$ એ સંખ્યા ઘનતા છે.
પાણીના અણુ માટે,વ્યાસ $d \approx 2 \times 10^{-10} \; m$ છે.
સંખ્યા ઘનતા $n = \frac{\rho}{m}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $\rho = 0.6 \; kg \; m^{-3}$ અને $m$ એ પાણીના એક અણુ $(H_2O)$ નું દળ છે.
પાણીના એક અણુનું દળ $m = \frac{18 \times 10^{-3} \; kg}{6.022 \times 10^{23}} \approx 3 \times 10^{-26} \; kg$ છે.
તેથી,$n = \frac{0.6}{3 \times 10^{-26}} = 2 \times 10^{25} \; m^{-3}$.
આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$l = \frac{1}{\sqrt{2} \times 3.14 \times (2 \times 10^{-10})^2 \times 2 \times 10^{25}}$
$l = \frac{1}{1.414 \times 3.14 \times 4 \times 10^{-20} \times 2 \times 10^{25}}$
$l = \frac{1}{35.47 \times 10^5} \approx 2.8 \times 10^{-7} \; m$.

Explore More

Similar Questions

જો વાયુના અણુનો વ્યાસ ખૂબ જ નાનો હોય,તો સરેરાશ મુક્ત પથ (mean free path) શું હશે?

વાયુ માટે સરેરાશ મુક્ત પથ,જેનો આણ્વિય વ્યાસ $d$ અને સંખ્યા ઘનતા $n$ છે,તેને નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય:

એક આદર્શ વાયુ $A$ ના અણુઓનો સરેરાશ મુક્ત પથ બીજા આદર્શ વાયુ $B$ કરતા અડધો છે. વાયુ $A$ ના ગોળાકાર અણુઓનો વ્યાસ વાયુ $B$ ના અણુઓના વ્યાસ કરતા બમણો છે. જો વાયુ $A$ અને $B$ ની સંખ્યા ઘનતા અનુક્રમે $n_A$ અને $n_B$ હોય, તો સાચો વિકલ્પ કયો છે?

વાન્ડર વાલ્સ વાયુ માટે,જો $P_c, V_c$ અને $T_c$ અનુક્રમે ક્રિટિકલ દબાણ,કદ અને તાપમાન હોય,તો $P_cV_c/T_c$ નું મૂલ્ય કેટલું થાય?

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?

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