अणुगतिक सिद्धांत: तापमान व रेणू-चाल

1 · अनुमान

तापमान खरोखर सरासरी रेणू-गतीचे मापन आहे. वायूचे परम तापमान दुप्पट केल्यास ठराविक रेणू-चालही दुप्पट होते का?

• रेणू-चालही दुप्पट होते, कारण तापमान व चाल थेट प्रमाणात.
• रेणू-चाल √2 पटीने वाढते, 2 नव्हे, कारण चाल तापमानाच्या वर्गमूळावर अवलंबून.
• रेणू-चाल तापमानावर अवलंबून नाही.

2 · मांडणी

1. कायनेटिक-सॅंडबॉक्स प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. कक्ष आर्गॉन वायू (M = 0.039948 kg/mol) धरून आहे.
2. rms-चाल व सरासरी-गतिज-ऊर्जा वाचने सुरू करा.
3. प्रत्येक फेरीसाठी वायू-तापमान निश्चित करा व rms रेणू-चाल नोंदवा.

3 · डेटा गोळा करा

तुमच्या तीन फेर्यांसाठी v_rms (y-अक्ष) विरुद्ध √T (x-अक्ष) काढा. रेषा उगमातून सरळ जाते का?

4 · विश्लेषण

1. एका फेरीसाठी R = 8.314 J/(mol·K) व M = 0.039948 kg/mol सह v_rms = √(3RT/M) काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
2. v_rms थेट प्रमाणाऐवजी तापमानाच्या वर्गमूळाने का वाढते ते स्पष्ट करा.

5 · विस्तार

1. समान तापमानाच्या दोन वायूंची सरासरी गतिज ऊर्जा समान, पण हलका वायू (लहान M) जास्त v_rms घेऊन जातो. KE_avg = ½M·v_rms² व KE_avg फक्त T वर अवलंबून हे एकत्र वापरून ते स्पष्ट करा.
2. हीलियम (M ≈ 0.004 kg/mol) फुग्यातून हवा एकटी सोडल्यापेक्षा खूप जलद बाहेर पडतो. तुमचे v_rms सूत्र वापरून हलके वायू-रेणू लहान छिद्रांतून जास्त जलद का सुटतात ते स्पष्ट करा.

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

← प्रयोगाकडे परत

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका