గతి సిద్ధాంతం: ఉష్ణోగ్రత, అణు వడి

1 · ఊహించండి

ఉష్ణోగ్రత నిజానికి సగటు అణు చలనం యొక్క కొలత. వాయువు నిరపేక్ష ఉష్ణోగ్రతను రెట్టింపు చేస్తే, సాధారణ అణు వడి కూడా రెట్టింపవుతుందా?

• ఉష్ణోగ్రత, వడి నేరుగా అనుపాతంలో ఉండటం వల్ల అణు వడి కూడా రెట్టింపవుతుంది.
• వడి ఉష్ణోగ్రత వర్గమూలంపై ఆధారపడటం వల్ల అణు వడి 2 కాదు, √2 రెట్లు పెరుగుతుంది.
• అణు వడి ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడదు.

2 · అమరిక

1. kinetic-sandbox ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. గది ఆర్గాన్ వాయువును కలిగి ఉంటుంది (M = 0.039948 kg/mol).
2. rms-వడి, సగటు-గతిజ-శక్తి రీడింగ్‌లను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి వాయు ఉష్ణోగ్రతను సెట్ చేసి, rms అణు వడిని నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం √T (x-అక్షం) పై v_rms (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. రేఖ మూలబిందువు గుండా సరళంగా ఉందా?

4 · విశ్లేషించండి

1. ఒక ప్రయత్నానికి, R = 8.314 J/(mol·K), M = 0.039948 kg/mol ఉపయోగించి v_rms = √(3RT/M) లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
2. v_rms ఉష్ణోగ్రతతో నేరుగా అనుపాతంలో కాకుండా వర్గమూలంతో ఎందుకు పెరుగుతుందో వివరించండి.

5 · విస్తరించండి

1. ఒకే ఉష్ణోగ్రత వద్ద రెండు వాయువులు ఒకే సగటు గతిజ శక్తిని కలిగి ఉంటాయి, కానీ తేలికైన వాయువు (చిన్న M) ఎక్కువ v_rms కలిగి ఉంటుంది. KE_avg = ½M·v_rms² ను, KE_avg ఉష్ణోగ్రత T పైనే ఆధారపడుతుందని నిజంతో కలిపి ఉపయోగించి ఎందుకో వివరించండి.
2. హీలియం (M ≈ 0.004 kg/mol) బెలూన్ నుండి గాలి వల్ల మగ్గడం కంటే చాలా వేగంగా బయటకు కారుతుంది. తేలికైన వాయు అణువులు చిన్న రంధ్రాల గుండా ఎందుకు వేగంగా తప్పించుకుంటాయో మీ v_rms సూత్రంతో వివరించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు