तापमान से वेग की गणना कैसे करें

गैस परमाणु या अणु तरल या ठोस पदार्थों की तुलना में एक दूसरे से लगभग स्वतंत्र रूप से कार्य करते हैं, जिनके कणों में अधिक सहसंबंध होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि एक गैस संबंधित तरल की तुलना में हजारों गुना अधिक मात्रा में हो सकती है। "मैक्सवेल स्पीड डिस्ट्रीब्यूशन" के अनुसार, गैस कणों का मूल-माध्य-वर्ग वेग सीधे तापमान के साथ बदलता रहता है। वह समीकरण तापमान से वेग की गणना को सक्षम बनाता है।

जहाँ P दबाव है, V आयतन है (वेग नहीं), n गैस कणों के मोलों की संख्या है, R आदर्श गैस स्थिरांक है और T तापमान है।

इस तथ्य की सराहना करें कि एक एकल गैस कण का वेग मिश्रित गैस के तापमान से नहीं निकाला जा सकता है। संक्षेप में, प्रत्येक कण का एक अलग वेग होता है और इसलिए एक अलग तापमान होता है। लेजर कूलिंग की तकनीक प्राप्त करने के लिए इस तथ्य का लाभ उठाया गया है। एक संपूर्ण या एकीकृत प्रणाली के रूप में, हालांकि, गैस का एक तापमान होता है जिसे मापा जा सकता है।

इकाइयों का लगातार उपयोग करना सुनिश्चित करें। उदाहरण के लिए, यदि आणविक भार ग्राम प्रति मोल में लिया जाता है और आदर्श गैस स्थिरांक का मान जूल प्रति मोल प्रति डिग्री है केल्विन, और तापमान डिग्री केल्विन में है, तो आदर्श गैस स्थिरांक जूल प्रति मोल-डिग्री केल्विन में है, और वेग मीटर प्रति मीटर में है दूसरा।

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इस उदाहरण के साथ अभ्यास करें: यदि गैस हीलियम है, तो परमाणु भार 4.002 ग्राम/मोल है। 293 डिग्री केल्विन (लगभग 68 डिग्री फ़ारेनहाइट) के तापमान पर और आदर्श गैस स्थिरांक 8.314 जूल प्रति मोल-डिग्री केल्विन होने के साथ, हीलियम परमाणुओं का मूल-माध्य-वर्ग वेग है:

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