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JEE Mains · Physics · STD 11 - 14. waves and sound

आदर्श गैसों हीलियम (\(\mathrm{He}\)), मीथेन (\(\mathrm{CH}_4\)) और कार्बन डाइऑक्साइड (\(\mathrm{CO}_2\)) में यात्रा करने वाली ध्वनि तरंग पर विचार करें। सभी गैसों में \(\frac{P}{\rho}\) का अनुपात समान है, जहाँ \(P\) दाब है और \(\rho\) घनत्व है। गैसों के माध्यम से ध्वनि की चाल का अनुपात \(\mathrm{v}_{\mathrm{He}}: \mathrm{v}_{\mathrm{CH}_4}: \mathrm{v}_{\mathrm{CO}_2}\) किसके द्वारा दिया जाता है?

  1. A \(\sqrt{\frac{7}{5}}: \sqrt{\frac{5}{3}}: \sqrt{\frac{4}{3}}\)
  2. B \(\sqrt{\frac{5}{3}}: \sqrt{\frac{4}{3}}: \sqrt{\frac{7}{5}}\)
  3. C \(\sqrt{\frac{5}{3}}: \sqrt{\frac{4}{3}}: \sqrt{\frac{4}{3}}\)
  4. D \(\sqrt{\frac{4}{3}}: \sqrt{\frac{5}{3}}: \sqrt{\frac{7}{5}}\)
Verified Solution

Answer & Solution

Correct Answer

(C) \(\sqrt{\frac{5}{3}}: \sqrt{\frac{4}{3}}: \sqrt{\frac{4}{3}}\)

Step-by-step Solution

Detailed explanation

\(\mathrm{v}_{\text {sound }}=\sqrt{\frac{\gamma \mathrm{p}}{\rho}} \\ \gamma=1+\frac{2}{\mathrm{f}} \\ \gamma_{\mathrm{He}}=\frac{5}{3} \\ \gamma_{\mathrm{CH}_4}=\gamma_{\mathrm{CO}_2} \approx 1.33=\frac{4}{3}\) (Experimental data)
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