വാതകങ്ങളുടെ ഗതിക സിദ്ധാന്ത ചോദ്യങ്ങളുടെ 19 ഉദാഹരണങ്ങൾ
1. ഒരു അടഞ്ഞ പാത്രത്തിലെ ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന് തുടക്കത്തിൽ മർദ്ദം P ഉം വ്യാപ്തം V ഉം ആയിരിക്കും. വാതക മർദ്ദം യഥാർത്ഥ മർദ്ദത്തിന്റെ 4 മടങ്ങായി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും വാതക വ്യാപ്തം സ്ഥിരമായി തുടരുകയും ചെയ്താൽ, വാതകത്തിന്റെ പ്രാരംഭ ഗതികോർജ്ജവും അന്തിമ ഗതികോർജ്ജവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം...
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
പ്രാരംഭ മർദ്ദം (P1) = പി
അന്തിമ മർദ്ദം (P2) = 4പി
പ്രാരംഭ വ്യാപ്തം (V1) = വി
അന്തിമ വ്യാപ്തം (V2) = വി
ചോദിച്ചു : പ്രാരംഭ ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെയും അന്തിമ ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെയും താരതമ്യം (EK)1 : ഇ.കെ.2)
ജവാബ് :
ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ മർദ്ദം (P), വ്യാപ്തം (V), ഗതികോർജ്ജം (EK) എന്നിവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം :
പ്രാരംഭ ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെയും അന്തിമ ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെയും താരതമ്യം :
2. 57 താപനിലയിൽ വാതക തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി വിവർത്തന ഗതികോർജ്ജം നിർണ്ണയിക്കുക.oC!
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
വാതക താപനില (T) = 57oസി + 273 = 330 കെൽവിൻ
ബോൾട്ട്സ്മാന്റെ സ്ഥിരാങ്കം (k) = 1,38 x 10-23 ജൂൾ/കെൽവിൻ
ചോദിച്ചു : ശരാശരി വിവർത്തന ഗതികോർജ്ജം
ജവാബ് :
തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ഗതികോർജ്ജവും വാതക താപനിലയും :
ശരാശരി വിവർത്തന ഗതികോർജ്ജം :
3. 27 ഡിഗ്രി താപനിലയിലുള്ള ഒരു വാതകംoC ഒരു അടഞ്ഞ പാത്രത്തിലാണ്. അതിന്റെ ഗതികോർജ്ജം അതിന്റെ യഥാർത്ഥ ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെ ഇരട്ടിയായി വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ, വാതകത്തെ ... താപനിലയിലേക്ക് ചൂടാക്കണം.
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
പ്രാരംഭ താപനില (T1) = 27oസി + 273 = 300 കെ
പ്രാരംഭ ഗതികോർജ്ജം = EK
അന്തിമ ഗതികോർജ്ജം = 4 EK
ചോദിച്ചു : അന്തിമ താപനില (T2)
ജവാബ് :
വാതകത്തിന്റെ അന്തിമ താപനില 600 K അല്ലെങ്കിൽ 327 ആണ്.oC.
4. ഒരു ആദർശ വാതകം അടച്ചിട്ട സ്ഥലത്താണ്. വാതക കണങ്ങളുടെ ശരാശരി വേഗത പ്രാരംഭ വേഗതയുടെ 3 മടങ്ങ് വർദ്ധിക്കുന്നതുവരെ ആദർശ വാതകം ചൂടാക്കപ്പെടുന്നു. വാതകത്തിന്റെ പ്രാരംഭ താപനില 27 ആണെങ്കിൽoC, അപ്പോൾ ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അന്തിമ താപനില...
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
പ്രാരംഭ താപനില = 27oസി + 273 = 300 കെൽവിൻ
പ്രാരംഭ പ്രവേഗം = v
അന്തിമ പ്രവേഗം = 2v
ചോദിച്ചു : ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അന്തിമ താപനില
ജവാബ് :
അവസാന ശരാശരി വേഗത = 2 x പ്രാരംഭ ശരാശരി വേഗത
5. 36 ലിറ്റർ വ്യാപ്തമുള്ള ഒരു മുറിയിൽ മൂന്ന് മോൾ വാതകമുണ്ട്. ഓരോ വാതക തന്മാത്രയ്ക്കും 5 x 10 ഗതികോർജ്ജമുണ്ട്.-21 ജൂൾ. യൂണിവേഴ്സൽ ഗ്യാസ് കോൺസ്റ്റന്റ് = 8,315 J/mol.K, ബോൾട്ട്സ്മാൻ കോൺസ്റ്റന്റ് = 1,38 x 10-23 ജെ/കെ. മുറിയിലെ വാതക മർദ്ദം കണക്കാക്കൂ!
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
മോളുകളുടെ എണ്ണം (n) = 3 മോൾ
വോളിയം = 36 ലിറ്റർ = 36 ഡിഎം3 = 36 x 10-3 m3
ബോൾട്ട്സ്മാന്റെ സ്ഥിരാങ്കം (k) = 1,38 x 10-23 ജമ്മു/കശ്മീർ
ഗതികോർജ്ജം (EK) = 5 x 10-21 ജൂൾ
യൂണിവേഴ്സൽ ഗ്യാസ് കോൺസ്റ്റന്റ് (R) = 8,315 J/mol.K
ചോദിച്ചു : വാതക മർദ്ദം (P)
ജവാബ് :
വാതക ഗതികോർജ്ജത്തിനും താപനിലയ്ക്കും ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് താപനില (T) കണക്കാക്കുക:
ഐഡിയൽ ഗ്യാസ് ലോ ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് വാതക മർദ്ദം കണക്കാക്കുക (മോളുകളുടെ എണ്ണത്തിൽ, n):
വാതക മർദ്ദം 1,67 x 10 ആണ്.5 പാസ്കൽ അല്ലെങ്കിൽ 1,67 അന്തരീക്ഷം.
6. ഒരു അടഞ്ഞ പാത്രത്തിൽ, വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം പ്രാരംഭ വ്യാപ്തത്തിന്റെ 2 മടങ്ങായി വികസിക്കുന്നു (Vo = പ്രാരംഭ വ്യാപ്തം, Po = പ്രാരംഭ മർദ്ദം) വാതക താപനില പ്രാരംഭത്തിന്റെ 4 മടങ്ങായി വർദ്ധിക്കുന്നു. വാതക മർദ്ദം... ആയി മാറുന്നു.
എ. പിo
ബി. 2 പിo
സി. 4 പിo
ഡി. 6 പിo
ഇ. 8 പിo
ചർച്ച
ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത്:
വാതകത്തിന്റെ പ്രാരംഭ വ്യാപ്തം (V1) = വിo
വാതകത്തിന്റെ അന്തിമ വ്യാപ്തം (V2) = 2വിo
വാതകത്തിന്റെ പ്രാരംഭ താപനില (T1) = ടി
വാതകത്തിന്റെ അന്തിമ താപനില (T2) = 4 ടി
പ്രാരംഭ വാതക മർദ്ദം (P1) = പിo
ചോദിച്ചു: അന്തിമ വാതക മർദ്ദം (P2)
ഉത്തരം :
ശരിയായ ഉത്തരം ബി ആണ്.
7. ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള ആദർശ വാതകം ഒരു ഐസോതെർമൽ പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു, അങ്ങനെ മർദ്ദം യഥാർത്ഥ മർദ്ദത്തിന്റെ 2 മടങ്ങ് ആകും, തുടർന്ന് വ്യാപ്തം...
എ. 4 തവണ ഒറിജിനൽ
ബി. 2 തവണ ഒറിജിനൽ
സി. യഥാർത്ഥത്തിന്റെ ½ മടങ്ങ്
D. ഒറിജിനലിന്റെ ¼ മടങ്ങ്
ഇ. ഇപ്പോഴും
ചർച്ച
ഐസോതെർമിക് = സ്ഥിരമായ താപനില
ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത്:
വാതകത്തിന്റെ പ്രാരംഭ വ്യാപ്തം (V1) = വി
പ്രാരംഭ വാതക മർദ്ദം (P1) = പി
അന്തിമ വാതക മർദ്ദം (P2) = 2പി
ചോദിച്ചു: വാതകത്തിന്റെ അന്തിമ വ്യാപ്തം (V2)
ഉത്തരം :
P1 V1 = പി2 V2
പിവി = (2പി) വി2
വി = (2) വി2
V2 = വി / 2
V2 = ½ വി
ശരിയായ ഉത്തരം സി ആണ്.
8. ഒരു അടഞ്ഞ പാത്രത്തിൽ, വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം പ്രാരംഭ വ്യാപ്തത്തിന്റെ 2 മടങ്ങായി വികസിക്കുന്നു (Vo = പ്രാരംഭ വ്യാപ്തം, Po = പ്രാരംഭ മർദ്ദം) വാതക താപനില പ്രാരംഭത്തിന്റെ 4 മടങ്ങായി വർദ്ധിക്കുന്നു. വാതക മർദ്ദം... ആയി മാറുന്നു.
എ. പിo
ബി. 2 പിo
സി. 4 പിo
ഡി. 6 പിo
ഇ. 8 പിo
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
വാതകത്തിന്റെ പ്രാരംഭ വ്യാപ്തം (V1) = വിo
വാതകത്തിന്റെ അന്തിമ വ്യാപ്തം (V2) = 2വിo
വാതകത്തിന്റെ പ്രാരംഭ താപനില (T1) = ടി
വാതകത്തിന്റെ അന്തിമ താപനില (T2) = 4 ടി
പ്രാരംഭ വാതക മർദ്ദം (P1) = പിo
ചോദിച്ചു : അന്തിമ വാതക മർദ്ദം (P2)
ജവാബ് :
ശരിയായ ഉത്തരം ബി ആണ്.
9. ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള ആദർശ വാതകം ഒരു ഐസോതെർമൽ പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു, അങ്ങനെ മർദ്ദം യഥാർത്ഥ മർദ്ദത്തിന്റെ 2 മടങ്ങ് ആകും, തുടർന്ന് വ്യാപ്തം...
എ. 4 തവണ ഒറിജിനൽ
ബി. 2 തവണ ഒറിജിനൽ
സി. യഥാർത്ഥത്തിന്റെ ½ മടങ്ങ്
D. ഒറിജിനലിന്റെ ¼ മടങ്ങ്
ഇ. ഇപ്പോഴും
ചർച്ച
ഐസോതെർമിക് = സ്ഥിരമായ താപനില
അറിയപ്പെടുന്നത് :
വാതകത്തിന്റെ പ്രാരംഭ വ്യാപ്തം (V1) = വി
പ്രാരംഭ വാതക മർദ്ദം (P1) = പി
അന്തിമ വാതക മർദ്ദം (P2) = 2പി
ചോദിച്ചു : വാതകത്തിന്റെ അന്തിമ വ്യാപ്തം (V2)
ജവാബ് :
P1 V1 = പി2 V2
പിവി = (2പി) വി2
വി = (2) വി2
V2 = വി / 2
V2 = ½ വി
ശരിയായ ഉത്തരം സി ആണ്.
10. ട്യൂബ് ഭിത്തിയോട് ചേർന്നുള്ള ഒരു അടഞ്ഞ സ്ഥലത്ത് ആദർശ വാതക മർദ്ദം ഇങ്ങനെ രൂപപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു:
പി = 2N/3V EK
പി = മർദ്ദം (പാ)
N = വാതക തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം (കണികകൾ)
V = വാതക വ്യാപ്തം
EK = തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി ഗതികോർജ്ജം (J).
മുകളിലുള്ള ഫോർമുലേഷനെക്കുറിച്ചുള്ള ശരിയായ പ്രസ്താവന...
A. ഭിത്തിയിൽ വാതകത്തിന്റെ മർദ്ദം യൂണിറ്റ് വ്യാപ്തത്തിലെ തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
B. ഒരു വാതകത്തിന്റെ ഗതികോർജ്ജം തന്മാത്രകൾ അതിന്റെ ഭിത്തികളിൽ ചെലുത്തുന്ന മർദ്ദത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല.
C. വാതക മർദ്ദം മാറിയാലും സിലിണ്ടറിലെ വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം മാറുന്നില്ല.
D. വാതക തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം കുറയുന്നു, അതിനാൽ തന്മാത്രകളുടെ ഗതികോർജ്ജം വർദ്ധിക്കും.
E. വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം കൂടുന്നതിനാൽ വാതക തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണവും കൂടുന്നു.
ചർച്ച
വാതക മർദ്ദം മാറിയാലും ട്യൂബിലെ വാതക വ്യാപ്തം മാറാതിരിക്കാൻ ചേമ്പർ അടച്ചിരിക്കുന്നു.
ശരിയായ ഉത്തരം സി ആണ്.
11. ട്യൂബിന്റെ ഭിത്തികൾക്ക് നേരെ അടച്ച സ്ഥലത്ത് ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ മർദ്ദം P = (2N / 3V) EK എന്ന് രൂപപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. P = മർദ്ദം (Pa), N = വാതകത്തിന്റെ തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം (കണികകൾ) എന്നും EK തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി ഗതികോർജ്ജം (J) എന്നും ആണ്. ഈ സമവാക്യത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ശരിയായ പ്രസ്താവന...
A. ഭിത്തിയിൽ ഒരു വാതകത്തിന്റെ മർദ്ദം തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി ഗതികോർജ്ജത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
B. ഒരു വാതകത്തിന്റെ ഗതികോർജ്ജം തന്മാത്രകൾ അതിന്റെ ഭിത്തികളിൽ ചെലുത്തുന്ന മർദ്ദത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
C. വാതക മർദ്ദം മാറുമ്പോൾ ട്യൂബിലെ വാതകത്തിന്റെ താപനിലയും മാറും.
D. വാതക തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം കുറയുകയാണെങ്കിൽ, തന്മാത്രകളുടെ ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെ വ്യാപ്തം കുറയും.
E. വാതകത്തിന്റെ അളവ് വർദ്ധിച്ചാൽ, വാതക മർദ്ദം കുറയും.
ചർച്ച
ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത്:
മർദ്ദ സൂത്രവാക്യം: P = (2N / 3V) EK
പി = മർദ്ദം
N = വാതക കണിക തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം
V = വാതക വ്യാപ്തം
EK = ശരാശരി ഗതികോർജ്ജം
P എന്നത് N, EK എന്നിവയ്ക്ക് നേർ അനുപാതത്തിലാണ്.
P എന്നത് V ന് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണ്
N വ്യാപ്തത്തിന് നേർ അനുപാതത്തിലാണ്
N എന്നത് EK ന് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണ്
ചോദിച്ചു: ശരിയായ പ്രസ്താവന
ഉത്തരം :
മുകളിലുള്ള സൂത്രവാക്യം അനുസരിച്ച്, വാതക മർദ്ദം (P) ശരാശരി ഗതികോർജ്ജത്തെയല്ല, ഗതികോർജ്ജത്തെയാണ് ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നത് എന്നതിനാൽ A തെറ്റാണ്.
B തെറ്റാണ്, കാരണം മർദ്ദം വാതകത്തിന്റെ ഗതികോർജ്ജത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, തിരിച്ചും അല്ല.
മുകളിലുള്ള സൂത്രവാക്യം അനുസരിച്ച് താപനില മർദ്ദത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല എന്നതിനാൽ C തെറ്റാണ്.
D തെറ്റാണ്, കാരണം N എന്നത് EK ന് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണ്, അതായത് N വലുതാണെങ്കിൽ EK വലുതാണ്.
മർദ്ദം (P) വ്യാപ്തത്തിന് (V) വിപരീത അനുപാതത്തിലായതിനാൽ E ശരിയാണ്.
ശരിയായ ഉത്തരം E ആണ്.
12. ഒരു പാത്രത്തിലെ ഒരു ആദർശ വാതകം കംപ്രസ് ചെയ്താൽ (സമ്മർദ്ദം ചെലുത്തിയാൽ), വാതകത്തിന് ... അനുഭവപ്പെടും.
എ. കണികാ വേഗതയിലെ കുറവ്
ബി. താപനിലയിലെ കുറവ്
സി. താപനില വർദ്ധനവ്
ഡി. വാതക കണങ്ങളുടെ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ
E. വാതക കണങ്ങളുടെ കുറവ്
ചർച്ച
ആദർശ വാതക നിയമം (മോളുകളിൽ) :
പിവി = എൻആർടി
ആദർശ വാതക നിയമം (തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണത്തിൽ) :
പിവി = എൻകെടി
വാതക താപനിലയും ഗതികോർജ്ജവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം :
ഏകീകൃത കെ.ടി = 3/2 കെ.ടി.
കെറ്റെറാൻഗൻ :
P = മർദ്ദം, V = വ്യാപ്തം, T = താപനില, n = മോളുകളുടെ എണ്ണം, N = തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം, R = സാർവത്രിക വാതക സ്ഥിരാങ്കം, k = ബോൾട്ട്സ്മാൻ സ്ഥിരാങ്കം
മുകളിലുള്ള മൂന്ന് സൂത്രവാക്യങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഇനിപ്പറയുന്ന നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരുന്നു:
– വാതകം കംപ്രസ് ചെയ്താൽ, വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം (V) കുറയുന്നു.
– വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം (V) കുറയുകയാണെങ്കിൽ, വാതകത്തിന്റെ മർദ്ദം (P) വർദ്ധിക്കുകയും വാതകത്തിന്റെ താപനില (T) വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
– മുറി അടച്ചിട്ടിരിക്കുന്നു (V സ്ഥിരമാണ്), അതിനാൽ വാതകത്തിന്റെ മോളുകളുടെ എണ്ണവും (n) വാതക കണങ്ങളുടെ എണ്ണവും (N) മാറുന്നില്ല.
– വാതകത്തിന്റെ താപനില (T) വർദ്ധിക്കുകയാണെങ്കിൽ, വാതകത്തിന്റെ ഗതികോർജ്ജം (EK) വർദ്ധിക്കും. വാതകത്തിന്റെ ഗതികോർജ്ജം വർദ്ധിക്കുകയാണെങ്കിൽ, വാതക കണങ്ങളുടെ ചലന വേഗത വർദ്ധിക്കും (EK = ½ mv)2, v = വേഗത).
ശരിയായ ഉത്തരം സി ആണ്.
13. ഒരു അടഞ്ഞ ട്യൂബിലെ ഒരു നിശ്ചിത അളവ് ആദർശ വാതകത്തിന്റെ താപനില ഐസോകോറിക് ആയി ചൂടാക്കപ്പെടുന്നു, അങ്ങനെ അതിന്റെ താപനില അതിന്റെ പ്രാരംഭ താപനിലയുടെ നാലിരട്ടിയായി ഉയരുന്നു. ആദർശ വാതക തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി ഗതികോർജ്ജം ....
A. ഒറിജിനലിന്റെ ¼ മടങ്ങ്
ബി. ഒറിജിനലിന്റെ ½ മടങ്ങ്
സി. മുമ്പത്തെപ്പോലെ തന്നെ
ഡി. വീണ്ടും 2 തവണ
E. 4 തവണ ഒറിജിനൽ
ചർച്ച
ഐസോകോറിക് = സ്ഥിരമായ വ്യാപ്തം
ഒരു വാതകത്തിന്റെ ശരാശരി ഗതികോർജ്ജവും (EK) താപനിലയും (T) തമ്മിലുള്ള ബന്ധം താഴെ പറയുന്ന സമവാക്യത്തിലൂടെ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു:
ഏകീകൃത കെ.ടി = 3/2 കെ.ടി.
വിവരണം: EK = ഗതികോർജ്ജം, T = താപനില, 3/2 = സ്ഥിരാങ്കം, k = ബോൾട്ട്സ്മാൻ സ്ഥിരാങ്കം.
ഈ സൂത്രവാക്യം അനുസരിച്ച്, ഗതികോർജ്ജം താപനിലയ്ക്ക് നേർ അനുപാതത്തിലാണെന്ന് തോന്നുന്നു. അതിനാൽ, താപനില കൂടുന്തോറും ഗതികോർജ്ജവും വർദ്ധിക്കും. താപനില നാലിരട്ടിയായി വർദ്ധിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഗതികോർജ്ജവും നാലിരട്ടിയായി വർദ്ധിക്കും.
ശരിയായ ഉത്തരം E ആണ്.
14. അടച്ച സ്ഥലത്ത് മർദ്ദം P ഉം വ്യാപ്തം V ഉം ഉള്ള ഒരു ആദർശ വാതകം. ഒരു സ്ഥിരമായ വ്യാപ്തത്തിൽ സ്ഥലത്തെ വാതക മർദ്ദം അതിന്റെ യഥാർത്ഥ മൂല്യത്തിന്റെ 1/4 ആയി കുറച്ചാൽ, മർദ്ദം കുറയ്ക്കുന്നതിന് മുമ്പും ശേഷവുമുള്ള ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെ അനുപാതം...
എ. 1 : 4
ബി. 1 : 2
സി. 2 : 1
ഡി. 4 : 1
ഉ. 5 : 1
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
പ്രാരംഭ വ്യാപ്തം = V
അവസാന വ്യാപ്തം = V
വാതകത്തിന്റെ പ്രാരംഭ മർദ്ദം = P
വാതകത്തിന്റെ അന്തിമ മർദ്ദം = ¼ P
ചോദിച്ചു : പ്രാരംഭ ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെയും അന്തിമ ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെയും താരതമ്യം (EK)1 : ഇ.കെ.2)
ജവാബ് :
വാതകത്തിന്റെ മർദ്ദം (P), വ്യാപ്തം (V), ഗതികോർജ്ജം (EK) എന്നിവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം:
പ്രാരംഭ ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെയും അന്തിമ ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെയും താരതമ്യം:
ശരിയായ ഉത്തരം D ആണ്.
15. ഒരു ട്യൂബിലെ ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ താപനില EK = 3/2 kT എന്നാണ് രൂപപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത്, ഇവിടെ T എന്നത് കേവല താപനിലയെയും EK = വാതക തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി ഗതികോർജ്ജത്തെയും പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. മുകളിലുള്ള സമവാക്യത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി...
A. വാതകത്തിന്റെ താപനില കൂടുന്തോറും അതിന്റെ ഗതികോർജ്ജം കുറയും.
B. വാതക താപനില കൂടുന്തോറും വാതക കണികകൾ പതുക്കെ നീങ്ങും.
C. വാതക താപനില കൂടുന്തോറും വാതക കണികകൾ വേഗത്തിൽ നീങ്ങും.
ഡി. വാതക താപനില വാതകത്തിന്റെ ഗതികോർജ്ജത്തിന് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണ്
E. വാതക താപനില വാതക കണങ്ങളുടെ ചലനത്തെ ബാധിക്കില്ല.
ചർച്ച
മുകളിലുള്ള സൂത്രവാക്യം അനുസരിച്ച്, താപനില ഗതികോർജ്ജത്തിന് നേർ അനുപാതത്തിലാണ്. താപനില കൂടുന്തോറും ഗതികോർജ്ജം വർദ്ധിക്കും. വാതക കണങ്ങളുടെ ചലനവേഗതയ്ക്ക് ഗതികോർജ്ജം ആനുപാതികമാണ് (EK = ½ mv).2, ഇവിടെ EK = ഗതികോർജ്ജം, v = പ്രവേഗം). ഗതികോർജ്ജം കൂടുന്തോറും വാതക കണികകൾ വേഗത്തിൽ നീങ്ങും.
ശരിയായ ഉത്തരം സി ആണ്.
7. അടച്ച സ്ഥലത്ത് വാതകത്തിന്റെ ഗതികോർജ്ജത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ:
(1) മർദ്ദം
(2) വ്യാപ്തം
(3) താപനില
(4) പദാർത്ഥങ്ങളുടെ തരങ്ങൾ
ശരിയായ പ്രസ്താവന….
എ. (1) ഉം (2) ഉം
ബി. (1) ഉം (3) ഉം
സി. (1) ഉം (4) ഉം
ഡി. (2) മാത്രം
E. (3) മാത്രം
ചർച്ച
ഇടം അടച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം സ്ഥിരമായിരിക്കും, വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം ഗതികോർജ്ജത്തെ ബാധിക്കുന്നില്ല.
ശരിയായ ഉത്തരം ബി ആണ്.
16. താഴെ പറയുന്ന പ്രസ്താവന ശ്രദ്ധിക്കുക!
(1) വാതക കണങ്ങളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിക്കുന്നു
(2) മോളുകളുടെ എണ്ണം കുറയുന്നു
(3) താപനില വർദ്ധിക്കുന്നു
(4) വോളിയം വർദ്ധിച്ചു
അടച്ച സ്ഥലത്ത് വാതക മർദ്ദം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഘടകങ്ങൾ സംഖ്യയാൽ സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു...
ചർച്ച
അടച്ച സ്ഥലത്തെ വാതക മർദ്ദത്തിന്റെ സമവാക്യം:
വിവരങ്ങൾ:
P = മർദ്ദം, N = വാതക തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം, m = പിണ്ഡം, v = തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി വേഗത, V = പാത്രത്തിന്റെ വ്യാപ്തം, n = മോളുകളുടെ എണ്ണം.
മുകളിലുള്ള സമവാക്യത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി,
വാതക കണികകളുടെ എണ്ണം (N) വർദ്ധിക്കുകയാണെങ്കിൽ, വാതക മർദ്ദം (P) വർദ്ധിക്കുന്നു.
മോളുകളുടെ എണ്ണം (n) കുറഞ്ഞാൽ വാതക മർദ്ദം (P) കുറയും.
താപനില (T) വർദ്ധിച്ചാൽ വാതക മർദ്ദം (P) വർദ്ധിക്കുന്നു.
വ്യാപ്തം (V) കൂടിയാൽ വാതക മർദ്ദം (P) കുറയുന്നു.
അപ്പോൾ ഒരു അടഞ്ഞ സ്ഥലത്ത് വാതക മർദ്ദം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഘടകങ്ങൾ 1 ഉം 3 ഉം ആണ്.
17. ആർഗോൺ വാതകം അടച്ചിട്ട മുറിയിലാണ്, താപനില യഥാർത്ഥ താപനിലയുടെ 2 മടങ്ങായി മാറുമ്പോൾ, ആർഗോൺ വാതക കണങ്ങളുടെ ചലന വേഗത യഥാർത്ഥ താപനിലയുടെ ... മടങ്ങായി മാറുന്നു.
ചർച്ച
ഇത് അറിയപ്പെടുന്നു:
പ്രാരംഭ താപനില = T
അന്തിമ താപനില = 2T
പ്രാരംഭ പ്രവേഗം = v
ചോദിച്ചു: അന്തിമ പ്രവേഗം = ….v
ഉത്തരം:
വേഗത, ശരാശരി ഗതികോർജ്ജം, വാതക താപനില എന്നിവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തിന്റെ സൂത്രവാക്യം:
വിവരങ്ങൾ:
v = പ്രവേഗം, k = ബോൾട്ട്മാൻ സ്ഥിരാങ്കം, T = താപനില, m = പിണ്ഡം
പ്രാരംഭ വേഗത:
k = 1, T = 1, m = 1 എന്ന് കരുതുക.
അവസാന താപനില = 2 ആണെങ്കിൽ അവസാന വേഗത:
അവസാന വേഗത = യഥാർത്ഥ വേഗതയുടെ √2 മടങ്ങ്.
18. ഒരു മോണറ്റോമിക് ആദർശ വാതകത്തിന്റെ പ്രാരംഭ മർദ്ദം 120 kPa ആണ്. തുടർന്ന്, വാതകം സ്ഥിരമായ മർദ്ദത്തിൽ ചൂടാക്കപ്പെടുന്നു, അങ്ങനെ അത് വികസിക്കുന്നു. സാർവത്രിക വാതക സ്ഥിരാങ്കം R J.mol ആയി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നുവെന്ന് കരുതുക.-1.K-1. ഈ പ്രക്രിയയിൽ വാതക താപനില 38,4/R കെൽവിൻ ആയി ഉയരുകയും വാതകം വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് ഒരു kmol-ന് ചെയ്യുന്ന ജോലി 8,4 J ആണെങ്കിൽ, ഒരു kmol-ന് വാതകത്തിന്റെ പ്രാരംഭ വ്യാപ്തം...
എ. 210 സിസി
ബി. 225 സിസി
സി. 235 സിസി
ഡി. 240 സിസി
ഇ. 250 സിസി
ചർച്ച
ഇത് അറിയപ്പെടുന്നു:
മർദ്ദം (P) = 120 kPa = 120.000 പാസ്കലുകൾ
യൂണിവേഴ്സൽ ഗ്യാസ് സ്ഥിരാങ്കം = R
താപനില (T) = 38,4/R
കിലോമോളിന് ജോലി (W) = 8,4 ജൂൾസ്
ചോദിച്ചു: പ്രാരംഭ വ്യാപ്തം (V1) കിലോമോളിന്
ഉത്തരം:
അവസാന വ്യാപ്തം കണക്കാക്കുക (V2):
പി.വി.2 = n ആർടി
120.000 (വി2) = ആർ (38,4/ആർ)
120.000 (വി2) = 38,4
V2 = 38,4 /120.000
V2 = 0,00032
V2 = 0,32x10-3 m3/കി.മീ.മോൾ
V2 = 0,32x10-3 x 106 cm3/കി.മീ.മോൾ
V2 = 0,32x103 cm3/കി.മീ.മോൾ
V2 = 320 സെ.മീ3/കി.മീ.മോൾ
V2 = 320 സിസി/കി.മീ.മോൾ
പ്രാരംഭ വ്യാപ്തം കണക്കാക്കുക (V1):
പ = പി (വി2 - വി1)
8,4 = 120x103 (0,32x10)-3 - വി1)
8,4 = 120x103 x 0,32 x 10-3 – (120 x 103 V1)
8,4 = 120 x 0,32 – (120 x 103 V1)
8,4 = 38,4 – (120 x 103 V1)
(120x10)3 V1) = 38,4 – 8,4
(120x10)3 V1) = 30
V1 = 30 / (120 x 10)3)
V1 = 0,25x10-3 m3
V1 = 0,25x10-3 x 106 cm3
V1 = 0,25x103 cm3
V1 = 250 സെ.മീ3
V1 = 250 സിസി
ശരിയായ ഉത്തരം E ആണ്.
19. ആർഗോൺ വാതകത്തെ ഒരു ആദർശ വാതകമായി കണക്കാക്കാം. വാതകത്തിന് തുടക്കത്തിൽ ആന്തരിക ഊർജ്ജം E ഉണ്ട്.1 താപനില T1. വാതകം W എന്ന പ്രവൃത്തി ചെയ്തുകൊണ്ട് ഒരു പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു, Q എന്ന മൂല്യമുള്ള ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നു, ആന്തരിക ഊർജ്ജത്തിന്റെ അന്തിമ അവസ്ഥ E ആണ്.f താപനില Tfമുകളിലുള്ള ചിത്രത്തിൽ ഊർജ്ജ മാറ്റത്തിന്റെ വ്യാപ്തി ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയുടെ ഫലം എന്താണ്?
A. വാതകം ഒരു ഐസോബാറിക്, ടി പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു.f തi
ബി. വാതകം ഒരു അഡിയബാറ്റിക് പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു, ടിf തi
സി. വാതകം ഒരു ഐസോകോറിക്, ടി പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നുf തi
ഡി. ഗ്യാസ് ഒരു ഐസോതെർമൽ പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു, ടിf = ടിi
E. വാതകം ഒരു ഐസോകോറിക്, ടി പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു.f = ടിi
ചർച്ച
ചിത്രത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, പ്രാരംഭ ഊർജ്ജം (Ei) ഉം അന്തിമ ഊർജ്ജവും (E)f) മാറുന്നില്ല, മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ മാറ്റം ആന്തരിക ഊർജ്ജം പൂജ്യത്തിന് തുല്യമാണ്. ആന്തരിക ഊർജ്ജത്തിലെ മാറ്റങ്ങളുടെ സൂത്രവാക്യം: ΔU = 3/2 N k ΔT
ഈ ഫോർമുലയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, മാറ്റം വന്നാൽ ആന്തരിക ഊർജ്ജം പൂജ്യം (ΔU=0) ആണെങ്കിൽ താപനില മാറ്റവും പൂജ്യം തന്നെയാണ് (ΔT=0). പൂജ്യം താപനില മാറ്റം എന്നാൽ താപനില മാറുന്നില്ല എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്. താപനില മാറുന്നില്ലെങ്കിൽ വാതകം ഒരു ഐസോതെർമൽ പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു.
ശരിയായ ഉത്തരം D ആണ്.
ചോദ്യ ഉറവിടം:
സീനിയർ ഹൈസ്കൂൾ/വൊക്കേഷണൽ ഹൈസ്കൂളിനുള്ള ദേശീയ പരീക്ഷാ ഭൗതികശാസ്ത്ര ചോദ്യങ്ങൾ
