NEET · Physics · STD 11 - 12 . kinetic theory of gases
एक फ्लास्क में आर्गन और क्लोरीन 2:1 के द्रव्यमान अनुपात में हैं। मिश्रण का तापमान \(27^{\circ} C\) है। दोनों गैसों के अणुओं की वर्ग माध्य मूल चाल \(\left(\frac{v_{r m s}^{A r}}{v_{r m s}^{C l}}\right)\) का अनुपात है :
(आर्गन का परमाणु द्रव्यमान =40.0 u और क्लोरीन का आणविक द्रव्यमान =70.0 u)
- A \(\frac{\sqrt{7}}{2}\)
- B \(\frac{7}{4}\)
- C \(\frac{7}{2}\)
- D \(\frac{2}{\sqrt{7}}\)
Answer & Solution
Correct Answer
(A) \(\frac{\sqrt{7}}{2}\)
Step-by-step Solution
Detailed explanation
(A) \(\frac{\sqrt{7}}{2}\)
किसी गैस अणु की वर्ग माध्य मूल चाल \(v_{r m s}=\sqrt{\frac{3 R T}{M}}\), द्वारा दी जाती है, जहाँ \(T\) परम ताप है और \(M\) मोलर द्रव्यमान है।
एक ही फ्लास्क में आर्गन और क्लोरीन के लिए, तापमान \(T\) समान है।
अतः, उनकी वर्ग माध्य मूल चाल का अनुपात उनके मोलर द्रव्यमान के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होता है:
\(\frac{v_{r m s}^{A r}}{v_{r m s}^{C l}}=\sqrt{\frac{M_{C l}}{M_{A r}}}\)
क्लोरीन का आणविक द्रव्यमान \(M_{C l}=70.0 u\) और आर्गन का परमाणु द्रव्यमान \(M_{A r}=40.0 u\) दिया गया है:
\(\frac{v_{r m s}^{A r}}{v_{r m s}^{C l}}=\sqrt{\frac{70.0}{40.0}}=\sqrt{\frac{7}{4}}=\frac{\sqrt{7}}{2}\)
मिश्रण में गैसों का द्रव्यमान अनुपात अतिरिक्त जानकारी है और इस गणना के लिए आवश्यक नहीं है।
किसी गैस अणु की वर्ग माध्य मूल चाल \(v_{r m s}=\sqrt{\frac{3 R T}{M}}\), द्वारा दी जाती है, जहाँ \(T\) परम ताप है और \(M\) मोलर द्रव्यमान है।
एक ही फ्लास्क में आर्गन और क्लोरीन के लिए, तापमान \(T\) समान है।
अतः, उनकी वर्ग माध्य मूल चाल का अनुपात उनके मोलर द्रव्यमान के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होता है:
\(\frac{v_{r m s}^{A r}}{v_{r m s}^{C l}}=\sqrt{\frac{M_{C l}}{M_{A r}}}\)
क्लोरीन का आणविक द्रव्यमान \(M_{C l}=70.0 u\) और आर्गन का परमाणु द्रव्यमान \(M_{A r}=40.0 u\) दिया गया है:
\(\frac{v_{r m s}^{A r}}{v_{r m s}^{C l}}=\sqrt{\frac{70.0}{40.0}}=\sqrt{\frac{7}{4}}=\frac{\sqrt{7}}{2}\)
मिश्रण में गैसों का द्रव्यमान अनुपात अतिरिक्त जानकारी है और इस गणना के लिए आवश्यक नहीं है।
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