The Kinetic Theory of Gases MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for The Kinetic Theory of Gases - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

Last updated on May 21, 2025

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Latest The Kinetic Theory of Gases MCQ Objective Questions

The Kinetic Theory of Gases Question 1:

दो गैसें A और B समान दाब पर अलग-अलग सिलिंडरों में भरी जाती हैं जिनमें rA और rB त्रिज्या के गतिशील पिस्टन लगे हैं। दोनों निकायों को नियत दाब पर उत्क्रमणीय रूप से समान मात्रा में ऊष्मा प्रदान करने पर, गैस A और B के पिस्टन क्रमशः 16 सेमी और 9 सेमी विस्थापित होते हैं। यदि उनकी आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन समान है, तो अनुपात rA / rB किसके बराबर है?

  1. \(\frac{4}{3}\)
  2. \(\frac{3}{4}\)
  3. \( \frac{2}{\sqrt{3}}\)
  4. \(\frac{\sqrt{3}}{2}\)

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : \(\frac{3}{4}\)

The Kinetic Theory of Gases Question 1 Detailed Solution

सही विकल्प: (2) 3 / 4 है। 

ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम का उपयोग करके:

ΔQ = ΔU + PΔV

ΔQ समान है

ΔU भी समान है

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⇒ WA = WB

⇒ (PΔV)A = (PΔV)B

P भी समान है

⇒ AAdA = ABdB

πrA2dA = πrB2dB

rA / rB = √(dB / dA) = √(9 / 16)

= 3 / 4

The Kinetic Theory of Gases Question 2:

एक पात्र में V1 = 2 लीटर और V2 = 3 लीटर आयतन के दो कक्ष हैं जो एक तापीय रोधन से बने विभाजन द्वारा अलग किए गए हैं। कक्षों में क्रमशः p1 = 1 atm और p2 = 2 atm दाब पर n1 = 5 मोल और n2 = 4 मोल आदर्श गैस है। जब विभाजन हटा दिया जाता है, तो मिश्रण का प्राप्त साम्यावस्था दाब है:

  1. 1.3 atm
  2. 1.6 atm
  3. 1.4 atm
  4. 1.8 atm

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : 1.6 atm

The Kinetic Theory of Gases Question 2 Detailed Solution

सही विकल्प: (2) 1.6 atm है। 

विभाजन से पहले

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विभाजन हटाने के बाद

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P1V1 + P2V2 = P(V1 + V2)

⇒ 1 x 2 + 2 x 3 = P x (2 + 3)

⇒ 8 / 5 = P

⇒ P = 1.6 atm

The Kinetic Theory of Gases Question 3:

30 लीटर आयतन के एक ऑक्सीजन सिलेंडर में 18.20 मोल ऑक्सीजन है। कुछ ऑक्सीजन सिलेंडर से निकालने के बाद, 27°C तापमान पर इसका गेज दाब 11 वायुमंडलीय दाब तक गिर जाता है। सिलेंडर से निकाली गई ऑक्सीजन का द्रव्यमान लगभग किसके बराबर है?
[दिया गया है, R = \(R = \frac{100}{12} \) J mol⁻¹ K⁻¹, और O₂ का आण्विक द्रव्यमान = 32, 1 atm दाब = 1.01 × 10⁵ N/m²]

  1. 0.125 kg
  2. 0.144 kg
  3. 0.116 kg
  4. 0.156 kg

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : 0.116 kg

The Kinetic Theory of Gases Question 3 Detailed Solution

सही विकल्प: (3) 0.116 kg है। 

शेष मोलों की संख्या

n = PV / RT = (12 × 1.01 × 105 N/m2 × 30 × 10−3 m3) / ((100/12) × 300)

n = (12 × 1.01 × 12) / 10 = 14.54 मोल

निकाले गए मोल = 18.2 − 14.54

= 3.656 मोल

निकाला गया द्रव्यमान = 3.656 × 32 = 116.99 g = 0.116 kg

The Kinetic Theory of Gases Question 4:

नीचे दो कथन दिए गए हैं:

कथन (I) : गैस अणुओं का माध्य मुक्त पथ अणु व्यास के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

कथन (II) : गैस के अणुओं की औसत गतिज ऊर्जा गैस के परम तापमान के समानुपाती होती है।

उपरोक्त कथनों के आधार पर, नीचे दिए गए विकल्प में से सही उत्तर चुनें:

  1. कथन I असत्य है लेकिन कथन II सत्य है।
  2. कथन I सत्य है लेकिन कथन II असत्य है।
  3. कथन I और कथन II दोनों असत्य हैं
  4. कथन I और कथन II दोनों सत्य हैं।

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : कथन I और कथन II दोनों सत्य हैं।

The Kinetic Theory of Gases Question 4 Detailed Solution

सही उत्तर कथन I और कथन II दोनों सत्य हैं।

Key Points कथन (I) : गैस अणुओं का माध्य मुक्त पथ अणु व्यास के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

  • औसत मुक्त पथ (λ) वह औसत दूरी है जो एक अणु अन्य अणुओं के साथ टकराव के बीच तय करता है।
  • माध्य मुक्त पथ का सूत्र इस प्रकार दिया गया है:

λ = \(\frac{\mathrm{RT}}{\sqrt{2} \pi \mathrm{d}^2 \mathrm{~N}_{\mathrm{A}} \mathrm{P}}\)

  • इस समीकरण के अनुसार, माध्य मुक्त पथ वास्तव में आणविक व्यास के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है
  • इस प्रकार कथन (I) सही है।

कथन (II) : गैस के अणुओं की औसत गतिज ऊर्जा गैस के परम तापमान के समानुपाती होती है।

  • एक गैस अणु की औसत गतिज ऊर्जा समीकरण द्वारा दी गई है।

KE = \(\frac{\mathrm{f}}{2}\) nRT

  • इससे पता चलता है कि औसत गतिज ऊर्जा निरपेक्ष तापमान के समानुपाती होती है।
  • इस प्रकार कथन (II) सही है

The Kinetic Theory of Gases Question 5:

एक आदर्श गैस का तापमान 27°C से बढ़ाकर 927°C कर दिया जाता है। इसके अणुओं की वर्ग माध्य मूल (r.m.s.) चाल हो जाएगी:

  1. remain same
  2. चार गुनी
  3. आधी
  4. एक-चौथाई
  5. दुगुनी

Answer (Detailed Solution Below)

Option 5 : दुगुनी

The Kinetic Theory of Gases Question 5 Detailed Solution

उत्तर : 5

हल :

हम जानते है कि vrms = \(\sqrt{\frac{3 R T}{M}}\)

\(\mathrm{v}_{\mathrm{rms}} \propto \sqrt{\mathrm{~T}}\)

\(\frac{\mathrm{v}_{\mathrm{rms}_1}}{\mathrm{v}_{\mathrm{rms}_2}}=\sqrt{\frac{\mathrm{T}_1}{\mathrm{~T}_2}}=\sqrt{\frac{300}{1200}}=\sqrt{\frac{1}{4}}\)

\(\frac{\mathrm{v}_{\mathrm{rms}_1}}{\mathrm{v}_{\mathrm{rms}_2}}=\frac{1}{2}\)

\(\mathrm{v}_{\mathrm{rms}_2}=2 \cdot \mathrm{v}_{\mathrm{rms}_1}\)

Top The Kinetic Theory of Gases MCQ Objective Questions

गैस अणुओं का Vrms 300 मीटर/सेकंड है। यदि इसका निरपेक्ष तापमान आधा हो जाता है और आणविक वजन दोगुना हो जाता है तो Vrms बन जाएगा ।

  1. 75 मीटर/सेकंड
  2. 150 मीटर/सेकंड
  3. 300 मीटर/सेकंड
  4. 600 मीटर/सेकंड

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : 150 मीटर/सेकंड

The Kinetic Theory of Gases Question 6 Detailed Solution

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अवधारणा:

  • गैस के अणु स्थिर गति में हैं।
  • वर्ग माध्य मूल चाल: गैस का वर्ग माध्य मूल चाल, दिए गये आयतन में मौजूद सभी गैस अणुओं के वर्गमूल का औसत है।

यह इस प्रकार दिया गया है

\(V_{rms} = \sqrt{\frac{3RT}{M}}\)

R = गैस नियतांक

T = गैस का निरपेक्ष तापमान

M = गैस का आणविक वजन

गणना:

दिया गया है:

Vrms = 300m/s. 

मान लीजिये, प्रारंभिक निरपेक्ष तापमान T और प्रारंभिक आणविक वजन M है । इसलिए-

\(V_{rms} = \sqrt{\frac{3RT}{M}} = 300m/s\).......  (1)

अब, निरपेक्ष तापमान आधा है, तो नया निरपेक्ष तापमान T' = T/2

इसके अलावा, आणविक वजन दोगुना हो गया है, इसलिए नया आणविक वजन M' = 2M

नई वर्ग माध्य मूल चाल

\(V'_{rms} = \sqrt{\frac{3RT'}{M'}}\) .................. (2)

समीकरण (2) में T' और M' के मान रखने पर हमें प्राप्त होता है

\(V'_{rms} = \sqrt{\frac{3RT}{4M}}\)

⇒ \(V'_{rms} = \frac{1}{2}\sqrt{\frac{3RT}{M}}\)............  (3)

समीकरण  (3) और समीकरण (1) की तुलना करने पर

\(V'_{rms} = \frac{V_{rms}}{2}\)

⇒ V'rms = 300 m/s / 2 = 150 m/s

इसलिए, 150 m/s उत्तर है।

इसलिए विकल्प 2 सही है।

Additional Information

  • गैस अणु की सभी गति का औसत इस प्रकार होगा-

\(V_{av} = \sqrt{\frac{8RT}{\pi M}}\)

  • अणुओं की कुल संख्या के अधिकतम अंश द्वारा धारण की गई गति, या अति संभाव्य गति  इस प्रकार है

\((V_{mp} = \sqrt{\frac{2RT}{M}})\)

27°C पर गैस की rms गति V है। यदि गैस का तापमान 327°C तक उठाया जाता है तो गैस की rms गति क्या होती है?

  1. V
  2. V/√2
  3. V√2
  4. 3V

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : V√2

The Kinetic Theory of Gases Question 7 Detailed Solution

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अवधारणा:

  • मूल माध्य वर्ग गति को विभिन्न अणुओं की गति के वर्गों के माध्य के वर्गमूल के रूप में परिभाषित किया जाता है
    • मूल-माध्य-वर्ग गति आणविक भार और तापमान दोनों को ध्यान में रखती है, जो दो कारक हैं जो सीधे एक सामग्री की गतिज ऊर्जा को प्रभावित करते हैं।
    • किसी भी सजातीय गैस प्रतिदर्श की rms गति निम्न द्वारा दी जाती है:

\(V_{rms}= \sqrt{ {\frac{{3RT}}{M}} }\)

जहाँ R = सार्वभौमिक गैस स्थिरांक, T = तापमान और M = आणविक द्रव्यमान

गणना :

दिया गया - प्रारंभिक rms वेग (Vrms1) = V, प्रारंभिक तापमान (T1) = 27°C = 300 K और अंतिम तापमान (T2) = 327°C = 600 K

  • चूंकि नमूना समान है , इसलिए आणविक द्रव्यमान समान होगा । अत,

⇒ Vrms ∝ \(\sqrt{T}\)

\(⇒ \frac{V_{rms1}}{V_{rms2}}=\sqrt{{\frac{T_1}{T_2}}}\)

\(⇒ \frac{V}{V_{rms2}}=\sqrt{{\frac{300}{600}}}= \frac{1}{\sqrt{{2}}}\)

⇒ Vrms2 = V\(\sqrt{2}\)

एक एकपरमाणुक गैस के अणु में स्वतंत्रता की स्थानांतरणीय डिग्रियाँ केवल तीन होती हैं। इस प्रकार तापमान 'T' पर एक अणु की औसत ऊर्जा ____________होती है।

  1. 3kBT
  2. (3/4) kBT
  3. (1/3)kBT
  4. (3/2)kBT

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : (3/2)kBT

The Kinetic Theory of Gases Question 8 Detailed Solution

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संकल्पना:

  • गतिज ऊर्जा सिद्धांत के अनुसार, यदि हम एक गैस के तापमान मे वृद्धि करते हैं, तो यह अणु की औसत गतिज ऊर्जा को बढ़ाता है, जिससे अणुओं की गति बढ़ जाएगी।
    • यह बढ़ी हुई गति से गैस पर बाह्य दाब में वृद्धि होती है।

औसत गतिज ऊर्जा(KE) या गैस के प्रति अणुओं की स्थानांतरण की ऊर्जा (E) निम्न संबंध द्वारा तापमान से संबधित होती है :

\(KE = \frac{3}{2}{k_B}T\)      (एकपरमाणुक गैस की स्वतंत्रता की डिग्री = 3)

जहाँ K E = गतिज ऊर्जा, kB = बोल्ट्जमेन स्थिरांक और T =तापमान

स्पष्टीकरण:

अणु की औसत ऊर्जा निम्न द्वारा दी जाती है:

KE = E = (3/2)kBT

इसलिए विकल्प 4 सही है।

समान तापमान पर O2 और H2 के rms वेग का अनुपात क्या होगा ?

  1. 1 : 1
  2. 1 : 4
  3. 2 : 1
  4. 4 : 1

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : 1 : 4

The Kinetic Theory of Gases Question 9 Detailed Solution

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अवधारणा:

RMS वेग (Vrms):

  • गैसीय नमूने में गैस कणों के प्रभावी वेग को वर्ग-माध्य-मूल गति (RMS चाल ) कहा जाता है।
  • RMS वेग इस प्रकार होता है:

\({V_{rms}} = \sqrt{\frac{{3\;R\;T}}{M}} \)

जहाँ R = सार्वभौमिक गैस स्थिरांक, T = तापमान, और M = गैस का मोलर  द्रव्यमान

गणना:

दिया गया है:

MO2 = 32 और MH2 = 2

  • O2 गैस का RMS वेग इस प्रकार है-

\(\Rightarrow {V_{O_2}} = \sqrt{\frac{{3\;R\;T}}{M_{O_2}}} =\sqrt{\frac{{3\;R\;T}}{32}}\)    ------- (1)

  • H2 गैस का RMS वेग इस प्रकार है-

\(\Rightarrow {V_{H_2}} = \sqrt{\frac{{3\;R\;T}}{M_{H_2}}} =\sqrt{\frac{{3\;R\;T}}{2}}\)  ------- (2)

समीकरण 1 और 2 को विभाजित करने पर हम प्राप्त करते हैं

\(\Rightarrow \frac{V_{O_2}}{V_{H_2}}= \frac{\sqrt{\frac{{3\;R\;T}}{32}}}{\sqrt{\frac{{3\;R\;T}}{2}}}=\sqrt{\frac{2}{32}}=\frac{1}{4}\)

अक्रिय गैस _________  प्रदर्शित करते हैं।

  1. अनुचुम्बकत्व
  2. प्रतिचुम्बकत्व
  3. लौहचुम्बकत्व
  4. गैर-लौहचुम्बकत्व

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : प्रतिचुम्बकत्व

The Kinetic Theory of Gases Question 10 Detailed Solution

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अलग-अलग चुंबकीय पदार्थ और उनके गुणों को तालिका में दर्शाया गया है:

प्रकार

व्यवहार

उदाहरण

प्रतिचुम्बकत्व​

  • परमाणुओं में कोई चुंबकीय आघूर्ण नहीं होता है
  • संवेदनशीलता निम्न और ऋणात्मक होती है

अक्रिय गैस

कई धातु Au. Cu, Hg

B, Si, P जैसी अधातु

अनुचुम्बकत्व

  • परमाणुओं में यादृच्छिकता से उन्मुख चुंबकीय आघूर्ण होता है
  • संवेदनशीलता निम्न और ऋणात्मक होती है

AI जैसे कुछ धातु

कुछ द्विपरमाणुक गैस जैसे O2, NO

संक्रमण धातुओं और विरल मृदा धातुओं के आयन

लौहचुम्बकत्व

  • परमाणुओं में समानांतर संरेखित चुंबकीय आघूर्ण होता है
  • संवेदनशीलता अधिक होती है

संक्रमण धातु जैसे Fe, Co, Ni

Mn के मिश्रधातु

गैर-लौहचुम्बकत्व

  • परमाणुओं में गैर-समानांतर संरेखित चुंबकीय आघूर्ण होता है
  • संवेदनशीलता निम्न और धनात्मक होती है

संक्रमण धातु जैसे Mn, Cr और उनके कई यौगिक

फेरीचुम्बकत्व

  • परमाणुओं में मिश्रित समानांतर और गैर-समानांतर संरेखित चुंबकीय आघूर्ण होता है
  • संवेदनशीलता अधिक होती है

Fe3O4 (मैग्नेटाइट)

γ-Fe2O3

लौह और Sr फेराइट जैसे कई अन्य तत्वों के ऑक्साइड के साथ मिश्रित होते हैं

गैस की गतिज ऊर्जा (E) और उसके दबाव (P) के बीच क्या संबंध है?

  1. \(P=\frac{2}{3}E\)
  2. \(P=3E\)
  3. \(P=\frac{1}{3}E\)
  4. \(E=\frac{2}{3}P\)

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : \(P=\frac{2}{3}E\)

The Kinetic Theory of Gases Question 11 Detailed Solution

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अवधारणा-

  • गैस में दाब गैसीय अणुओं के बीच टकराव के कारण उत्पन्न होता है।
  • गैस की गति के कारण गैस के अणु की ऊर्जा को अणुओं की गतिज ऊर्जा कहा जाता है।

गैसों के गतिज सिद्धांत से, एक आदर्श गैस द्वारा डाला गया दबाव (P) निम्न द्वारा दिया जाता है

\(P=\frac{1}{3}\rho \;C^2\)

जहां, \(\rho\)​ आदर्श गैस का घनत्व है और C इसका वर्ग माध्य मूल वेग है।

हम जानते हैं, घनत्व = द्रव्यमान / आयतन जिसका अर्थ है कि द्रव्यमान = घनत्व × आयतन। तो, गैस की इकाई आयतन के लिए, द्रव्यमान = ρ × 1 = ρअब, गैस के प्रति इकाई आयतन स्थानान्तरण की गतिज ऊर्जा (E) = \(\frac{1}{2}\rho C^2\)

इसलिए, 

\(\frac{P}{E}= \frac{(1/3)\rho C^2}{(1/2)\rho C^2}=\frac{2}{3}\\ \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;or, \;P=\frac{2}{3}E\)

व्याख्या:

एक आदर्श गैस द्वारा डाला जाने वाला दबाव (P) गैस के प्रति इकाई आयतन (E) की औसत गतिज ऊर्जा के दो-तिहाई के बराबर है:

\(P=\frac{2}{3}E\)

तो विकल्प 1 सही है।

अतिरिक्त बिंदु:

गैस द्वारा उत्सर्जित दाब

  • गतिज सिद्धांत के अनुसार, गैस के अणु नियत यादृच्छिक गति की अवस्था में होते हैं।
  • वे एक-दूसरे से और पात्र की दीवारों से भी टकराते हैं।
  • जब भी कोई अणु दीवार से टकराता है, तो वह परिवर्तित संवेग के साथ वापिस आता है, और एक समान संवेग दीवार (संवेग का संरक्षण) को स्थानांतरित होता है।
  • न्यूटन के गति के दूसरे नियम के अनुसार, दीवार पर संवेग के स्थानांतरण की दर दीवार पर लगाए गए बल के बराबर है।
  • चूंकि बड़ी संख्या में अणु दीवार से टकराते हैं, इसलिए दीवार पर एक स्थिर बल लगाया जाता है।
  • दीवार के प्रति इकाई क्षेत्र में लगाया गया बल गैस का दबाव है।
  • इसलिए एक गैस पात्र की दीवारों के साथ अपने अणुओं के नियत टकराव के कारण दबाव डालती है ।

मैक्सवेल के वेगों के वितरण के अनुसार क्या होता है?

  1. अणु के एक छोटे से अंश के वेग बहुत कम होते हैं
  2. अणु के एक छोटे से अंश के वेग या तो बहुत अधिक या बहुत कम होते हैं
  3. अणु के एक छोटे से अंश के वेग बहुत अधिक होते हैं
  4. अणु के एक छोटे से अंश के प्रायिक वेग या तो बहुत अधिक या बहुत कम होते हैं

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : अणु के एक छोटे से अंश के वेग या तो बहुत अधिक या बहुत कम होते हैं

The Kinetic Theory of Gases Question 12 Detailed Solution

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धारणा:

  • मूल रूप से मैक्सवेल-बोल्ट्जमैन वितरण दर्शाता है कि एक आदर्श गैस के लिए अणुओं की गति कैसे वितरित की जाती है।
  • इसे निम्नलिखित आरेख के साथ दर्शाया जा सकता है

F1 J.S 11.5.20 Pallavi D1

  • यदि हम कणों और वेगों की संख्या के बीच मैक्सवेल का वक्र बनाते हैं, तो हम देख सकते हैं कि वक्र सबसे पहले शून्य से अधिकतम तक बढ़ता है और फिर शून्य पर पहुंच जाता है।
  • आरेख के तहत कुल क्षेत्र अणुओं की कुल संख्या का प्रतिनिधित्व करता है।

व्याख्या:

  • वक्र के आकार से यह स्पष्ट है कि केवल अणुओं की एक निश्चित संख्या बहुत उच्च वेग और बहुत कम वेग प्राप्त करती है। इसलिए विकल्प 2 सही है।
  • शीर्ष उच्च वेग प्राप्त अणुओं की संख्या देता है और चपटा हिस्सा अणुओं की संख्या देता है जो बहुत कम वेग रखते हैं।

ठोस पदार्थों के ताप को बढ़ाने पर कणों की गतिज ऊर्जा ________।

  1. पहले बढ़ती है और फिर घटती है। 
  2. स्थिर रहती है। 
  3. बढ़ती है। 
  4. घटती है। 

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : बढ़ती है। 

The Kinetic Theory of Gases Question 13 Detailed Solution

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अवधारणा:

  • गतिज ऊर्जा: किसी निकाय की गति के कारण होने वाली ऊर्जा को गतिज ऊर्जा कहा जाता है।
    • तापमान गतिज ऊर्जा के समानुपाती होता है।
    • यदि तापमान बढ़ता है, तो कणों की गतिज ऊर्जा भी बढ़ जाती है।
    • गतिज ऊर्जा को आमतौर पर जूल (J) की इकाइयों में मापा जाता है
    • केल्विन (K) तापमान की SI इकाई है।

व्याख्या:

  • ठोस में एक अणु की ऊर्जा इसकी यादृच्छिकता के कारण होती है।
  • यदि ठोस के तापमान में परिवर्तन होता है, तो अणुओं की यादृच्छिकता बदल जाएगी।
  • एक बार जब हम तापमान बढ़ाते हैं, तो यादृच्छिकता बढ़ जाएगी और इसलिए अणुओं की गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है। तो विकल्प 3 सही है।

एक आदर्श गैस के बॉयल नियम के अनुसार

  1. \(\frac{{{T_2}}}{{{T_1}}}\; = \;\frac{{{P_2}}}{{{P_1}}}\) यदि V स्थिर है
  2. \(\frac{{{T_2}}}{{{T_1}}}\; = \;\frac{{{V_2}}}{{{V_1}}}\) यदि P स्थिर है
  3. \(\frac{{{P_1}}}{{{P_2}}}\; = \;\frac{{{V_2}}}{{{V_1}}}\) यदि T स्थिर है
  4. इनमें से कोई नहीं

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : \(\frac{{{P_1}}}{{{P_2}}}\; = \;\frac{{{V_2}}}{{{V_1}}}\) यदि T स्थिर है

The Kinetic Theory of Gases Question 14 Detailed Solution

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अवधारणा:

बॉयल का नियम: 

F1 P.Y Madhu 16.04.20 D1

  • एक स्थिर तापमान पर एक आदर्श गैस के दिए गए द्रव्यमान के लिए, एक गैस का आयतन इसके दाब के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
    अर्थात \(\Rightarrow \frac{{{P_1}}}{{{P_2}}}\; = \;\frac{{{V_2}}}{{{V_1}}}\;\)
    अथवा PV = नियतांक
    ⇒ P1V1 = P2V2
  • जब तापमान सम तापीय प्रक्रिया में स्थिर रहता है, तब बॉयल का नियम एक आदर्श गैस सम तापीय परिवर्तनों के लिए वैध होता है।

व्याख्या:

  • ऊपर से यह स्पष्ट है कि स्थिर तापमान पर गैस के एक निश्चित द्रव्यमान के लिए बॉयल के नियम के अनुसार, आयतन दाब के विपरीत आनुपातिक होता है।
  • इसका अर्थ है कि, उदाहरण के लिए, यदि हम दाब को दोगुना करते हैं, तो आयतन आधा हो जाएगा।
  •  यह इस गणितीय रूप में इस प्रकार व्यक्त  किया जा सकता है-

PV = नियतांक

⇒ P1V1 = P2V2

\(\Rightarrow \frac{{{P_1}}}{{{P_2}}}\; = \;\frac{{{V_2}}}{{{V_1}}}\;\)

किसी दिए गए तापमान पर हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के प्रति मोल गतिज ऊर्जा का अनुपात कितना है?

  1. 1 ∶ 16 
  2. 1 ∶ 8
  3. 1 ∶ 4
  4. 1 ∶ 1

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : 1 ∶ 1

The Kinetic Theory of Gases Question 15 Detailed Solution

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अवधारणा:

अणुओं की गति:

  • जैसा कि हम जानते हैं कि सभी अणु निरंतर गति में हैं।
  • किसी तरल पदार्थ के अणु में ठोस की तुलना में गति की अधिक स्वतंत्रता होती है जबकि गैस के अणुओं में गति की सबसे बड़ी कोटि होती है।

व्याख्या:

  • गतिज ऊर्जा सिद्धांत के अनुसार, यदि हम एक गैस का तापमान बढ़ाते हैं, तो यह अणु की औसत गतिज ऊर्जा को बढ़ाएगा, जिससे अणुओं की गति बढ़ जाएगी।
  • इस बढ़ी हुई गति से गैस का बाहरी दबाव बढ़ता है।
  • गैस के प्रति हस्तांतरण अणुओं की औसत गतिज ऊर्जा संबंध द्वारा तापमान से संबंधित है:

\(\Rightarrow KE = \frac{3}{2}{k_B}T\)

जहाँ E = गतिज ऊर्जा, kB = बोल्ट्जमेन स्थिरांक और T = तापमान

  • उपरोक्त समीकरण से, यह स्पष्ट है कि गैस अणु की औसत गतिज ऊर्जा सीधे गैस के पूर्ण तापमान के समानुपाती होती है।
  • जैसे दोनों गैसों का तापमान समान होता है। इसलिए, O2 और H2 की औसत गतिज ऊर्जा समान है। इसलिए, विकल्प 4 सही है।
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