ప్రశ్నలు - జవాబులు
1. వాండర్ వాల్స్ సమీకరణంలో వివిధ పదాలను వివరించండి.
జ:
a, b = వాండర్ వాల్స్ స్థిరాంకాలు
n = మోల్ సంఖ్య P = పీడనం
V = ఘనపరిమాణం T = పరమ ఉష్ణోగ్రత R = విశ్వవాయు స్థిరాంకం
2. చలద్వాయ సమీకరణం ఉత్పాదనలో R. M. S. వేగాన్ని ఎందుకు ఉపయోగిస్తారు?
జ: వేగం సదిశరాశి. వాయువులోని అణువులు క్రమరాహిత్యంగా అన్ని దిశల్లో చలిస్తాయి. వేగం ఒక దిశలో ధనాత్మకం అయితే వ్యతిరేకదిశలో రుణాత్మకం. ఒకోసారి సగటు వేగం శూన్యం కావచ్చు. దీన్ని అధిగమించడానికి వేగాల్ని వర్గీకరించి, వాటికి సగటును లెక్కించి, వాటి వర్గమూలాన్ని తీసుకుంటే, దాన్ని R. M. S. వేగం అంటారు.
3. వాయు అణువుల విభిన్న వేగాల నిష్పత్తి విలువలివ్వండి.
జ:
4. N2, O2, CH4 వాయువుల్లో ఏది త్వరగా వ్యాపనం చెందుతుంది? ఎందుకు?
జ: ఈ అన్ని వాయువుల్లో CH4 త్వరగా వ్యాపనం చెందుతుంది. దీని అణుభారం అన్ని వాయువుల్లో కెల్లా తక్కువ (16). గ్రాహం వాయువ్యాపన నియమం ప్రకారం, వాయు వ్యాపన రేటు దాని అణుభారం వర్గమూలానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
5. 27oC వద్ద 5 మోల్ ల N2 గతిజశక్తిని లెక్కించండి.
జ: గతిజ శక్తి = nTR =
6. ఒక వయువు R.M.S. వేగం 5.2 × 104 సెం.మీ. సెకన్-1. అయితే ఆ వాయువు సగటు వేగమెంత?
జ: సగటు వేగం = 0.923 × RMS వేగం
= 0.923 × 5.2 ×104
= 4.74 × 104 సెం.మీ. సెకన్-1
7. సమోష్ణోగ్రతా రేఖలు అంటే ఏమిటి?
జ: గ్రాఫ్లో స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద పీడనానికి, ఘనపరిమాణానికి మధ్య ఉన్న సంబంధాన్ని తెలియజేసే వక్రాలనే సమోష్ణోగ్రతా రేఖలు అంటారు.
8. ప్రమాణ ఉష్ణోగ్రతా పీడనాలు (STP) అంటే ఏమిటి?
జ: 273.15 K ఉష్ణోగ్రత, 1 అట్మాస్పియర్ (760 మి.మీ. Hg) పీడనం.
9. వాయు స్థిరాంకం విలువను వివిధ యూనిట్లలో తెలపండి.
జ: R = 8.314 × 107 ఎర్గ్లు మోల్-1 K-1
R = 8.314 జౌళ్లు మోల్-1 K-1
R = 1.987 కెలొరీలు మోల్-1 K-1
R = 0.083 బార్ dm3 మోల్-1 K-1
10. బోల్ట్జ్మన్ స్థిరాంకం అంటే ఏమిటి? దాని విలువ ఎంత?
జ: ఒక అణువుకు ఉండే వాయు స్థిరాంకం విలువ
K = 1.38 × 10-16 ఎర్గ్లు K-1 అణువు-1
K = 1.38 × 10-23 జౌళ్లు K-1 అణువు-1
11. 27oC వద్ద 9 dm3 ఫ్లాస్కులో సంగ్రహించిన 3.2 గ్రా. మీథేన్, 4.4 గ్రా. కార్బన్డయాక్సైడ్ మిశ్రమం కలగజేసే పీడనం ఎంత?
జ: T = 27 + 273 = 300 K
R = 0.083 బార్ dm3 మోల్-1 K-1
V = 9 dm3
12. అమ్మోనియా వాయువు సన్నని రంధ్రం ద్వారా 0.5 లీటర్/నిమిషం వ్యాపనం చెందింది. అదే పరిస్థితుల వద్ద క్లోరిన్ వాయువు వ్యాపనరేటు ఎంత?
జ:
13. అణుచలన సిద్ధాంతంలో ముఖ్య ప్రతిపాదనలను రాయండి.
జ: వాయువుల అణుచలన సిద్ధాంతం: బోల్ట్జ్మన్, మాక్స్వెల్, క్లాసియస్ వాయువులతో జరిపిన ప్రయోగ ఫలితాల ఆధారంగా ఈ సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించారు.
ఈ సిద్ధాంతంలోని ముఖ్యాంశాలు: వాయువులో అతి సూక్ష్మమైన కణాలుంటాయి. వీటినే అణువులు అంటారు. అణువులు అన్నిదిశల్లో క్రమరాహిత్యంగా చలిస్తాయి. అణువుల మధ్య ఆకర్షణ, వికర్షణలుండవు. అణువుల చలనాలపై భూమ్యాకర్షణ ప్రభావం ఉండదు. అణువుల తాడనాలు స్థితిస్థాపక తాడనాలు. ఇవి పాత్రలో గోడలకు ఢీ కొన్నప్పుడే వాయుపీడనం కలుగుతుంది. నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద వాయువుల సగటు గతిశక్తి పరమ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమాను పాతంలో ఉంటుంది. ఈ సిద్ధాంతంలోని ప్రతిపాదనలను పాటించే వాయువులను ఆదర్శ వాయువులు అంటారు.
14. వాయునియమాల నుంచి ఆదర్శ వాయు సమీకరణాన్ని ఉత్పాదించండి.
జ: బాయుల్ నియమం ప్రకారం V ∝ ....... (1)
చార్లెస్ నియమం ప్రకారం V ∝ T ....... (2)
అవగ్రాడో నియమం ప్రకారం V ∝ n ...... (3)
(1), (2), (3) ల నుండి V ∝
P V ∝ nT PV = nTR
15. చలద్వాయు సమీకరణం నుంచి బాయిల్, చార్లెస్ నియమాలను ఉత్పాదించండి.
జ: బాయిల్ నియమం: స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద వాయువు ఘనపరిమాణం, దాని పీడనానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద PV = 2/3 K = స్థిరాంకం
చార్లెస్ నియమం: స్థిర పీడనం వద్ద వాయు ఘనపరిమాణం, దాని పరమ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
16. గ్రాహమ్ వాయు వ్యాపన నియమాన్ని తెలపండి. 100 సెం.మీ.3 CO2 ఒక సచ్ఛిద్ర పొర ద్వారా 25 సెకన్లలో వ్యాపనం చెందితే అవే పరిస్థితుల్లో అదే ఘన పరిమాణం గల సల్ఫర్ డయాక్సైడ్ ఎంత కాలంలో వ్యాపనం చెందుతుంది?
జ: నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతా పీడనాల వద్ద ఒక వాయువు విస్సరణ లేదా నిస్సరణ వేగం ఆ వాయు సాంద్రత వర్గమూలానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది. r ∝
= 30.15 సెకన్లు
17. డాల్టన్ పాక్షిక పీడనాల నియమాన్ని తెలపండి. ఒక వాయు మిశ్రమంలో ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద 4.4 గ్రా. CO2, 5.6 గ్రా. N2 ఉన్నాయి. మిశ్రమ మొత్తం పీడనం 1.5 అట్మాస్ఫియర్లయితే CO2, N2ల పాక్షిక పీడనాలెంత?
జ: స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద చర్యజరపని వాయుమిశ్రమం కలిగించే మొత్తం పీడనం, ఆ మిశ్రమంలో ఉండే అన్ని వాయువుల పాక్షిక పీడనాల మొత్తనికి సమానం. అట్మా
18. R.M.S. వేగాన్ని నిర్వచించండి. 27oC వద్ద SO2 వాయువు R.M.S. వేగాన్ని లెక్కించండి.
జ: ఒక వాయువులో ఉన్న అణువుల వేగా వర్గాల సగటు విలువ వర్గమూలం.
R.M.S. వేగం =
= 3.42 × 10 4 సెం.మీ./ సెకన్.
19. చలద్వాయు సమీకరణం నుంచి ఎ) గ్రాహం నియమం బి) డాల్టన్ నియమాలను ఉత్పాదించండి.
జ: ఎ) గ్రాహం నియమం:
20. తలతన్యత అంటే ఏమిటి? దాని యూనిట్లను తెలపండి.
జ: ద్రవ ఉపరితలంపై ఉండే అణువుల మధ్య అసమతుల్య, అతుక్కునే బలాల మూలంగా ద్రవ ఉపరితలం సాగదీసిన రబరు పొరలా ప్రవర్తించడాన్ని తలతన్యత అంటారు.
యూనిట్లు: N m-1
21. స్నిగ్ధతాగుణకం అంటే ఏమిటి? దాని యూనిట్లను తెలపండి.
జ: స్పర్శించే వైశాల్యం, వేగ ప్రవీణతలు ఒక యూనిట్ ఉన్నప్పుడు అవసరమైన బలాన్ని స్నిగ్ధతాగుణకం అంటారు.
యూనిట్లు: N S m-2