મુક્ત પથ (free path) એટલે શું? અને સરેરાશ મુક્ત પથ (mean free path) એટલે શું?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) $1$. મુક્ત પથ: વાયુના અણુ દ્વારા બે ક્રમિક અથડામણો વચ્ચે કાપવામાં આવેલા અંતરને મુક્ત પથ કહેવામાં આવે છે. આ સમયગાળા દરમિયાન,અણુ અચળ વેગ સાથે સીધી રેખામાં ગતિ કરે છે.
$2$. સરેરાશ મુક્ત પથ: વાયુના અણુ દ્વારા બે ક્રમિક અથડામણો વચ્ચે કાપવામાં આવેલા સરેરાશ અંતરને સરેરાશ મુક્ત પથ કહેવામાં આવે છે. તેને $\lambda$ વડે દર્શાવવામાં આવે છે. જો કોઈ અણુ $n$ અથડામણો વચ્ચે $\lambda_1, \lambda_2, \dots, \lambda_n$ અંતર કાપે,તો સરેરાશ મુક્ત પથ $\lambda = \frac{\lambda_1 + \lambda_2 + \dots + \lambda_n}{n}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
ગાણિતિક રીતે,તે $\lambda = \frac{1}{\sqrt{2} n \pi d^2}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અણુઓની સંખ્યા ઘનતા છે અને $d$ એ અણુનો વ્યાસ છે.

Explore More

Similar Questions

પદાર્થ વાયુ અને પ્રવાહી અવસ્થામાં એકસાથે અસ્તિત્વ ધરાવે તે માટે:

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.

$2.0 \; atm$ દબાણ અને $17\,^{\circ} C$ તાપમાને રહેલા નાઈટ્રોજનના સિલિન્ડરમાં નાઈટ્રોજન અણુનો સરેરાશ મુક્ત પથ (mean free path) અને અથડામણ આવૃત્તિ (collision frequency) શોધો. નાઈટ્રોજન અણુની ત્રિજ્યા આશરે $1.0 \; \mathring{A}$ લો. અથડામણનો સમય અને બે ક્રમિક અથડામણો વચ્ચે અણુ મુક્ત રીતે ગતિ કરે તે સમયની સરખામણી કરો ($N_{2}$ નું આણ્વીય દળ $= 28.0 \; u$).

$5\times10^{-10} \ m$ વ્યાસ ધરાવતા અણુનો $41^{\circ}C$ તાપમાન અને $1.38\times10^{5} \ Pa$ દબાણે સરેરાશ મુક્ત પથ (mean free path) . . . . . . $m$ છે. (આપેલ છે: $k_{B}=1.38\times10^{-23} \ J/K$).

$27^{\circ} C$ તાપમાન અને $1.01 \times 10^{5} Pa$ દબાણે ઓક્સિજનના અણુઓ માટે સરેરાશ મુક્ત પથ $(\lambda)$ ની કિંમત ગણો. અણુનો વ્યાસ $d = 0.3 nm$ અને વાયુ આદર્શ છે તેમ ધારો. બોલ્ટ્ઝમેન અચળાંક $k = 1.38 \times 10^{-23} J K^{-1}$ આપેલ છે. (પરિણામ $nm$ માં મેળવો)

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