একটি গ্যাসের অণুর ব্যাসার্ধ 3.510-10m এবং প্রতি ঘন সেন্টিমিটার অণুর সংখ্যা 2.6910-19।অণুর গড় মুক্ত পথ কত?

Updated: 1 year ago
  • 2.4210-8m
  • 2.4210-6m
  • 4.2210-8m
  • 4.2210-6m
  • None
433
ব্যাখ্যাঃ

গ্যাসের অণুর গড় মুক্ত পথ (Mean Free Path) নির্ণয়ের জন্য আমরা নিম্নের সূত্রটি ব্যবহার করব:

\[ \lambda = \frac{1}{\pi d^2 n} \]

যেখানে,

        
  • \( \lambda \) = গড় মুক্ত পথ (Mean Free Path)
  •     
  • \( \pi \) = ধ্রুবক পাই (প্রায় 3.14159)
  •     
  • \( d \) = অণুর ব্যাস (Diameter of molecule)
  •     
  • \( n \) = প্রতি একক আয়তনে অণুর সংখ্যা (Number of molecules per unit volume)

প্রদত্ত মানসমূহ:

        
  • অণুর ব্যাসার্ধ, \( r = 3.5 \times 10^{-10} \text{ m} \)
  •     
  • প্রতি ঘন সেন্টিমিটার অণুর সংখ্যা, \( n_{cm^3} = 2.69 \times 10^{19} \text{ cm}^{-3} \) (প্রশ্নে \(10^{-19}\) লেখা থাকলেও, ভৌত সঙ্গতি ও প্রদত্ত বিকল্পগুলির সাথে মিল রেখে এটি \(10^{19}\) ধরে গণনা করা হয়েছে, কারণ \(10^{-19}\) হলে গড় মুক্ত পথের মান অস্বাভাবিকভাবে বেশি হয়।)

ধাপ ১: অণুর ব্যাস (d) নির্ণয়

অণুর ব্যাসার্ধ থেকে ব্যাস নির্ণয় করতে হবে:

\( d = 2r = 2 \times 3.5 \times 10^{-10} \text{ m} = 7 \times 10^{-10} \text{ m} \)

ধাপ ২: প্রতি ঘনমিটারে অণুর সংখ্যা (n) নির্ণয়

প্রদত্ত অণুর সংখ্যা প্রতি ঘন সেন্টিমিটারে। এটিকে SI একক (প্রতি ঘনমিটার) এ রূপান্তর করতে হবে:

আমরা জানি, \( 1 \text{ m}^3 = (100 \text{ cm})^3 = 10^6 \text{ cm}^3 \)

সুতরাং, \( n = n_{cm^3} \times 10^6 \text{ m}^{-3} \)

\( n = 2.69 \times 10^{19} \times 10^6 \text{ m}^{-3} = 2.69 \times 10^{25} \text{ m}^{-3} \)

ধাপ ৩: গড় মুক্ত পথ (\(\lambda\)) গণনা

এবার গড় মুক্ত পথের সূত্রে প্রাপ্ত মানগুলি বসিয়ে গণনা করা যাক:

\[ \lambda = \frac{1}{\pi d^2 n} \]

\[ \lambda = \frac{1}{3.14159 \times (7 \times 10^{-10} \text{ m})^2 \times (2.69 \times 10^{25} \text{ m}^{-3})} \]

প্রথমে \( d^2 \) এবং \( d^2 n \) অংশটি গণনা করি:

\( d^2 = (7 \times 10^{-10})^2 = 49 \times 10^{-20} \text{ m}^2 \)

\( d^2 n = 49 \times 10^{-20} \times 2.69 \times 10^{25} \)

\( d^2 n = (49 \times 2.69) \times 10^{(-20+25)} \)

\( d^2 n = 131.81 \times 10^5 \)

এখন, সম্পূর্ণ হর (denominator) গণনা করি:

\( \pi d^2 n = 3.14159 \times 131.81 \times 10^5 \)

\( \pi d^2 n \approx 414.73 \times 10^5 \)

\( \pi d^2 n \approx 4.1473 \times 10^7 \)

অতএব, গড় মুক্ত পথ (\(\lambda\)):

\[ \lambda = \frac{1}{4.1473 \times 10^7} \]

\[ \lambda \approx 0.2411 \times 10^{-7} \text{ m} \]

\[ \lambda \approx 2.411 \times 10^{-8} \text{ m} \]

এই ফলাফলটি প্রদত্ত বিকল্পগুলির মধ্যে \(2.42 \times 10^{-8} \text{ m}\) এর সাথে অত্যন্ত সাদৃশ্যপূর্ণ।

Satt AI
Satt AI
2 weeks ago

পরীক্ষা করে দেখা গেছে একই পরিমাণের বিভিন্ন গ্যাস একই আয়তনের বিভিন্ন পাত্রে একই তাপমাত্রায় রেখে যদি চাপ পরিমাপ করা হয় তাহলে প্রত্যেকের চাপ প্রায় সমান পাওয়া যায়। তাপমাত্রা আরো বাড়িয়ে যদি আবার চাপ পরিমাপ করা হয় তাহলে গ্যাসগুলোর চাপের মান আরো কাছাকাছি পাওয়া যায়। তাপমাত্রা যত বাড়ান যাবে চাপের পার্থক্য ততই কমতে থাকবে। তাপমাত্রা আরো বাড়িয়ে চাপ পরিমাপ করতে থাকলে একসময় দেখা যাবে প্রত্যেকটি গ্যাসই pV=nRT সমীকরণ মেনে চলছে। এখানে p = গ্যাসের চাপ, V = গ্যাসের আয়তন, n = গ্যাসের মোল সংখ্যা, R = সর্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, প্রত্যেক গ্যাসের জন্যে যার মান 8.31 J mol-1K-1এবং T = কেলভিন এককে গ্যাসের তাপমাত্রা। এ সমীকরণকে বলা হয় আদর্শ গ্যাস সমীকরণ। উচ্চ তাপমাত্রা ও নিম্নচাপে সকল গ্যাস এ সমীকরণ মেনে চলে। যে সকল গ্যাস সকল তাপমাত্রা ও চাপে এই সমীকরণ মেনে চলে তারাই আদর্শ গ্যাস। প্রকৃতিতে অবশ্য এমন কোনো গ্যাসের অস্তিত্ব নেই যা প্রকৃতপক্ষে আদর্শ। উচ্চতাপমাত্রা ও নিম্নচাপে সকল গ্যাসই আদর্শ গ্যাসের ন্যায় আচরণ করে। আদর্শ গ্যাসের আচরণ থেকেই আমরা বাস্তব গ্যাস সম্পর্কে ধারণা পেতে পারি। তাই আমরা সকল গ্যাস সমীকরণ আদর্শ গ্যাসের উপর ভিত্তি করে প্রতিপাদন করি।

Related Question

View All
Updated: 11 months ago
  • তরলের প্রকৃতির উপর
  • তরলের তাপমাত্রার উপর
  • বায়ুর তাপমাত্রার উপর
  • তরলের আয়তনের উপর
347
শিক্ষকদের জন্য বিশেষভাবে তৈরি

১ ক্লিকে প্রশ্ন, শীট, সাজেশন
অনলাইন পরীক্ষা তৈরির সফটওয়্যার!

শুধু প্রশ্ন সিলেক্ট করুন — প্রশ্নপত্র অটোমেটিক তৈরি!

প্রশ্ন এডিট করা যাবে
জলছাপ দেয়া যাবে
ঠিকানা যুক্ত করা যাবে
Logo, Motto যুক্ত হবে
অটো প্রতিষ্ঠানের নাম
অটো সময়, পূর্ণমান
প্রশ্ন এডিট করা যাবে
জলছাপ দেয়া যাবে
ঠিকানা যুক্ত করা যাবে
Logo, Motto যুক্ত হবে
অটো প্রতিষ্ঠানের নাম
অটো সময়, পূর্ণমান
অটো নির্দেশনা (এডিটযোগ্য)
অটো বিষয় ও অধ্যায়
OMR সংযুক্ত করা যাবে
ফন্ট, কলাম, ডিভাইডার
প্রশ্ন/অপশন স্টাইল পরিবর্তন
সেট কোড, বিষয় কোড
অটো নির্দেশনা (এডিটযোগ্য)
অটো বিষয় ও অধ্যায়
OMR সংযুক্ত করা যাবে
ফন্ট, কলাম, ডিভাইডার
প্রশ্ন/অপশন স্টাইল পরিবর্তন
সেট কোড, বিষয় কোড
এখনই শুরু করুন ডেমো দেখুন
৫০,০০০+
শিক্ষক
৩০ লক্ষ+
প্রশ্নপত্র
মাত্র ১৫ পয়সায় প্রশ্নপত্র
১ ক্লিকে প্রশ্ন, শীট, সাজেশন তৈরি করুন আজই

Complete Exam
Preparation

Learn, practice, analyse and improve

1M+ downloads
4.6 · 8k+ Reviews

Question Analytics

মোট উত্তরদাতা

জন

সঠিক
ভুল
উত্তর নেই