GSEB Solutions for ધોરણ ૧૧ Gujarati

જવાબ : હાઇડ્રોજન પરમાણું ધનભારિત હોય છે.અને સહસંયોજક બંધથી જોડાયેલો હોય છે જયારે કેટલાક H પરમાણુઓ થી અને અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવતા વિદ્યુત ઋણમય તત્વો વચ્ચે આકર્ષણ બળ રચાય તે બળને હાઇડ્રોજન બંધ કહે છે. હાઇડ્રોજન બંધ N-H ,O-H,અને H-F જેવા અણુમાં જોવા મળે છે.H બંધને N,O અને F પુરતું મર્યાદિત જોવામાં આવે છે. છતાં Cl^- જેવી સ્પીસીઝ પણ હાઇડ્રોજન બંધમાં ભાગ લે છે. હાઇડ્રોજન બંધની રચના આ પ્રમાંણે જોવા મળે છે. H^d+-F^d-----H^d+-F^d- હાઇડ્રોજન બંધને તુટક રેખાથી દર્શાવાય છે. H બંધ ની ઉર્જા 10 થી 100 kJ.mol^-1 જેટલી હોય છે. હાઇડ્રોજન બંધ ઘણા સંયોજનોની રચના અને ગુણધર્મો નક્કી કરવા માટેનું એક શક્તિશાળી બળ છે.જેમ કે પ્રોટીન અને ન્યુકિલક એસીડમાં હાઇડ્રોજન બંધને કારણે કેટલીક ક્રિયાઓ અગત્યની બને છે. હાઇડ્રોજન બંધની પ્રબળતા વિદ્યુત ઋણમય પરમાણુના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને બીજા અણુના હાઇડ્રોજન પરમાણું વચ્ચેના કુલોમ્બિક બળો પરથી નક્કી કરી શકાય છે.

જવાબ :

• કોઈ પણ પદાર્થની ઉષ્મીય ઉર્જા તેના પરમાણુઓ કે અણુઓની ગતિમાંથી મળે છે.પરમાણુની ગતિ વધારે તાપમાને વધે છે આ ગતિને ઉષ્મીય ઉર્જા કહે છે.ઉષ્મીય ઉર્જા તાપમાનને આધારિત  હોય છે.
• ઉષ્મીય ઉર્જા દ્વવ્યના કણોની  સરેરાશ ગતિજ ઉર્જાનું માપ છે.તેથી તે કણોની હેરફેર માટે જવાબદાર છે. કણોની આ હેરફેરને થર્મલ ગતિ કહે છે.
• આંતરઆણ્વીય બળો અણુને ભેગા રાખવાનો પ્રયત્ન કરે છે.જયારે ઉષ્મીય ઉર્જા અણુઓને એકબીજા થી દુર રાખવાની વૃત્તિ ધરાવે છે.
• દ્રવ્યની ત્રણ અવસ્થાઓ,આંતરઆણ્વીય બળો તથા અણુઓની ઉષ્મીય ઉર્જા વચ્ચેના સંતુલિત સમન્વયનું પરિણામ છે.બંનેની સમતુલિત વૃત્તિના કારણે દ્રવ્યની ભૌતીક અવસ્થા ધન,પ્રવાહી કે વાયુ તે નક્કી કરી શકાય છે.
• વાયુ અવસ્થાના અણુઓ આકર્ષણ થવાથી નજીક ગોઠવાય છે.પરંતુ તે પ્રવાહી કે ઘન અવસ્થા આપમેળે મેળવી શકતા નથી.તેના માટે ઘન અવસ્થા કે પ્રવાહી સ્વરૂપ માટે તેને અનુકુળ ઉર્જાનો ફેરફાર થવો જરૂરી છે.

જવાબ : વાયુમય અવસ્થાના લાક્ષણિક ગુણધર્મો નીચે મુજબ જોવા મળે છે.

• હવા દ્રવ્યની સૌથી સરળ અવસ્થા છે.તે વાયુઓનું મિશ્રણ છે.
• વાતાવરણના આ નીચલા સ્તરને ટ્રોપોસ્ફીયર કહે છે જ્યાં આપણે રહીએ છીએ.વાતાવરણનું આ પાતળું સ્તર આપણા જીવન માટે આવશ્યક છે.પૃથ્વીની સપાટી સાથે તે ગુરુત્વાકર્ષણ બળથી વીટળાયેલું રહે છે.તેના કારણે નુકશાનકારક વીકિરણોથી આપણું રક્ષણ થાય છે.
• વાતાવરણમાં ડાયઓક્સિજન,ડાયનાઈટ્રોજન,કાર્બન ડાયોક્સાઈડ,પાણીની બાષ્પ વગરે રહેલા હોય છે.નીચેની આકૃતિમાં 11 તત્વો જે વાયુ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે તે સમજવા મળે છે.

જવાબ : વાયુઓ ચોક્કસ કદ,આકાર અને સપાટી ધરાવતા નથી.વાયુ પાત્ર પ્રમાણેનું કદ અને આકાર મેળવી લે છે. વાયુઓ પર દબાણ અને તાપમાનની અસર થાય છે કારણકે તેઓ સંકોચનનો લાક્ષણિક ગુણધર્મ ધરાવે છે. વાયુ તત્વના અણુઓ પ્રસરણ વખતે સમાન દબાણ થી દરેક દિશામાં સરખી માત્રામાં ફેલાઈ જાય છે. વાયુઓનું મિશ્રણ સરળતાથી થાય છે.તેમને મિશ્રણમાં યાંત્રિક મદદ જોઈતી નથી. તત્વોમાં વાયુઓ ખુબજ સરળ હોય છે,હવાના અણુઓ વચ્ચે પારસ્પરિક ક્રિયાબળો ખુબ જ નગણ્ય હોય છે.વાયુઓ ઘન અને પ્રવાહી કરતા ખુબ ઓછી ઘનતા ધરાવે છે વાયુઓનું પારસ્પરીક બળ નિર્બળ પ્રકારનું હોય છે.

જવાબ : બોઈલના નિયમ પ્રમાણે P₁V₁ =P₂V₂ જો, P₁ = 1 bar તો V₁ = 2.27 Lથશે. જો, P₂ = ૦.2 bar તો V₂ = P₁V₁ / P₂ V₂ =  = 11.35 L બલુન 0.2 bar દબાણે ફાટી જાય છે તો બલુનનું કદ 11.35L થી ઓછુ રાખવું જોઈએ.

જવાબ : V₁ = 2L T₁ = (23.4 + 273)k     =296.4 k T₂ = 26.1 +273     = 299.1 k ચાલ્સના નિયમ મુજબ,  V₁ / T₁ = V₂ / T₂ V₂ = V₁T₂ / T₁ V₂ =     = 2L × 1.૦૦9   આટલું કદ હોઈ શકે   = 2.018 L

જવાબ : અહીં ગ્લ્યુસેકનો નિયમ કામ આવશે માટે P₁ / T₁ =P₂ / T₂  પ્રમાણે, P₁=4 bar દબાણ છે                 P₂=5 bar કરવા માટે T₁=400K છે                        T₂=કેટલું રાખવું પડે માટે T₂= = =500 K     હવે t⁰ C=T₂ – 273 (પ્રમાણિત તાપમાન)                = 500 – 273 = 227⁰C તેથી દબાણ 5 bar કરવા CI₂ વાયુનું દબાણ 227 ⁰C કરવું પડે.

જવાબ : ઈ.સ. 1811 માં ઇટાલિયન વૈજ્ઞાનિક એમીડો એવોગેડ્રોએ ડાલ્ટનના પરમાણુવાદ અને ગેલ્યુસેકના સંયોજકતા કદના નિયમને સમજીને સમન્વય કરી ચોક્કસ કદ,અચળ તાપમાન અને દબાણ તથા અણુની સંખ્યા વગેરેના તારણો સંયોજ્યા અને નિયમ રજુ કર્યો કે “સમાન કદ ધરાવતા બધા જ વાયુઓ સમાન તાપમાન અને સમાન દબાણની પરિસ્થિતિમાં સરખી સંખ્યાના અણુઓ બનાવે છે.

• સમાન તાપમાન અને સમાન દબાણ હોય ત્યારે વાયુનું કદ(V) તેમાં રહેલા અણુની સંખ્યા (n) ના સમપ્રમાણમાં થાય છે.માટે ગાણિતિક પ્રમાણે V α n

• માટે, V = K₄ⁿ
• વાયુના એક મોલમાં રહેલા અણુઓની સંખ્યા 6.022 × 10²³ નક્કી કરવામાં આવી છે.અને તે એવોગેડ્રો અચળાંક N_A તરીકે ઓળખાય છે.
• પ્રમાણિત તાપમાન અને દબાણનો અર્થ છે કે 273.15 (0 ⁰C) K તાપમાન અને 1 bar એટલે કે 10⁵ પાસ્કલ દબાણ થાય.
• આ મુલ્યો પાણીનું ઠારબિંદુ તાપમાન અને દરિયાની સપાટીનું વાતાવરણનું દબાણ બતાવે છે.
• વધુમાં STP એટલે આદર્શ વાયુ અથવા આદર્શ વાયુઓનું સંયોગીકરણ આણ્વીય કદ 22.71098 L mol^-1 છે.

જવાબ : P₁ = 760mm Hg ,V₁ = 600 mL T₁ = 25 + 273 = 298K V₂ = 640mL અને T₂= 10+273 = 283 K સંયુક્ત વાયુ સમીકરણ પ્રમાણે   =  --à P2 =  

• P₂ =

   = 676. 6 mm Hg

જવાબ : આદર્શ વાયુ સમીકરણમાં મોલર દળ અને ઘનતાનો નીચે મુજબનો સંબંધ પુનઃગોઠવી શકાય.  =   હવે n ને  તરીકે મુક્ત આપણને મળશે. માટે  =   અને  =  (જ્યાં d ઘનતા છે.) પુનઃગોઠવણી કરતા M =  મળે છે. આપણે n =  મુંકતા m = વાયુનું દળ છે.પરંતુ  = d હોવાથી d = ઘનતા અને M = મોલરદળ નો સંબંધ છે.

જવાબ : સરેરાશ વર્ગીત ઝડપનું વર્ગમૂળ,સરેરાશ ઝડપ તથા મહત્તમ સંભાવ્ય ઝડપ  વચ્ચેનો સંબંધ urms>uav>ump પ્રમાણે થાય છે અને તેમની ઝડપનો ગુણોત્તર 1.224:1.128:1.0 થાય છે.

જવાબ : દબાણ અને તાપમાનના બધા જ મુલ્યો માટે આદર્શ વાયુનું સમીકરણ તથા વાયુના નિયમોને જે વાયુઓ અનુસરે છે તેવા વાયુઓને આદર્શ વાયુઓ કહેવાય છે.

જવાબ : 10 થી 100 KJ.mol^-1 જેટલી H બંધની ઉર્જા જોવા મળે છે.

જવાબ : O – H ,N – H, તથા H – F જેવા ઊંચા ધ્રુવીય બંધમાં હાઈડ્રોજન બંધ રચાય છે.

જવાબ : વિસર્જન બળો અથવા લંડન બળો, દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ બળો અને દ્વિધ્રુવ પ્રેરિત દ્વિધ્રુવ બળો વગેરે વાન ડર વાલ્સ આકર્ષણ બળના પ્રકારો છે.

જવાબ : અણુઓનો આકાર,અણુમાં રહેલા ઈલેક્ટ્રોનની સંખ્યા,અણુઓની સંપર્કસપાટી,સરેરાશ આંતરઆણ્વીય અંતર વગેરે પરિબળો કામ કરે છે.

જવાબ : પદાર્થની અવસ્થા નક્કી કરવામાં આંતરઆણ્વીય બળોનો સ્વભાવ,આંતરઆણ્વીય પારસ્પરિક ક્રિયાઓ અને કણની ગતિ પર અસર કરતી ઉષ્મીય ઉર્જા અગત્યનો ભાગ ભજવે છે.

જવાબ : કાર્બન ડાયોક્સાઈડ (CO₂) કરતા મિથેન (CH₄) વાયુઓનું ક્રાંતિક તાપમાન વધારે હોય છે તેથી CO₂ વાયુ સરળતાથી પ્રવાહી અવસ્થામાં ફેરવાય છે અને તેના આંતરઆણ્વીય બળો પણ વધુ અને મજબુત હોય છે.

જવાબ : ચાર્લ્સના નિયમમાં,અચળ n અને T એ P    મુજબનું સમીકરણ રચાય છે.

જવાબ : અચળ T અને P એ V α n આ એવોગ્રેડો નિયમનું સમીકરણ બને છે.

જવાબ : બોઈલના નિયમનું સમીકરણ   = અચળ, આ પ્રમાણેનું હોય છે.

જવાબ : અચળ દબાણે V    ->   T નો આલેખ સમદાબી આકાર ધરાવે છે.

જવાબ : અચળ મોલર કદમાં P   ->  T ના આલેખનો આકાર અઈસોકોર જેવો હોય છે.

જવાબ : STP પરિસ્થિતિમાં વાન ડર વાલ્સ સમીકરણ (P + ) (V-b) = RT પ્રમાણે લખાય છે.

જવાબ : વાયુના અણુઓ જયારે નહીવત કદ ધરવતા જોવા મળે તો તે સમયે PV = RT -  પ્રમાણે સમીકરણ મળે છે.

જવાબ : ઊંચા તાપમાને અને નીચા દબાણે વાન ડર વાલ્સ સમીકરણ આ પ્રમાણે PV = RT મળે છે.

જવાબ : પ્રવાહી અને બાષ્પની વચ્ચેની સીમા જે તાપમાને અદ્રશ્ય બને તે તાપમાનને ક્રાંતિક તાપમાન કહે છે.

જવાબ : પ્રવાહી અને બાષ્પ વચ્ચેની સીમા પાણીની ઘનતા અને બાષ્પની ઘનતા સમાન થાય ત્યારે અદ્રશ્ય થાય છે.

જવાબ : વાતાવરણના નીચલા સ્તરને ટ્રોપોસ્ફીયર કહે છે.

જવાબ : જલીલ તાણ તાપમાન પર આધાર રાખે છે.

જવાબ : શરીરનું તાપમાન 37 ⁰C અથવા 98.6 ⁰F હોય છે.

જવાબ : 1.20 × 10²⁴  જેટલા પરમાણુઓ 2 ગ્રામ H₂ અણુમા જોવા મળે છે.

જવાબ : 10 ટકા કદ વધારવા ઉપરોક્ત પરિસ્થિતિમાં વાયુનું દબાણ 10 ટકા ઘટાડવું પડે છે.

જવાબ : અચળ T અને V એ P_total = P₁ + P₂ + P₃.........આ ડાલ્ટનના નિયમનું સમીકરણ છે.

જવાબ : પાણીની બાષ્પથી ક્રિયાશીલ થતા દબાણને જલીલ તાણ કહે છે.

જવાબ : 1 ⁰C ના વધારે તાપમાને પ્રવાહીની સ્નિગઘતા 2 ટકા જેટલી ઘટે છે.

જવાબ : હાઈડ્રોજન બંધની ઉર્જા 10-100 KJmol^-1 જેટલી હોય છે.

જવાબ : એક એકમ ઉર્જા પ્રવાહીની સપાટીનું ક્ષેત્રફળ વધારવા માટે જરૂરી છે.આને સપાટી ઉર્જા કહે છે.

જવાબ : CO₂ વાયુનું તાપમાન ક્રાંતિક તાપમાનથી નીચે જાય તો તે વાયુ કાર્બન ડાયોક્સાઈડ બાષ્પમાં પરિવર્તિત થાય છે.

જવાબ : 500 Pm હોય ત્યાં સુધીના અંતરમાં બે ઘટકો વચ્ચે વિસર્જન બળો પ્રવર્તે છે .

જવાબ : વાસ્તવિક વાયુ માટે Z >1 અથવા Z<1 પણ મુલ્ય હોય છે.

જવાબ : (KE) =   આ “n” મોલવાયુની ગતિજ ઉર્જા છે.

જવાબ : સ્નિગ્ધતા જેટલી વધારે હોય છે પ્રવાહી તેટલું ધીમે વહે છે.

જવાબ : આ ત્રણ પદાર્થોની આંતરઆણ્વીય બળોની પ્રબળતાનો ક્રમ ઘન > પ્રવાહી > વાયુ પ્રમાણેનો છે.

જવાબ : T_c તાપમાને વાયુ પ્રવાહીકરણ પામે છે.

જવાબ : પાણીના ત્રીબિંદુનું તાપમાન 273 K મુજબનું હોય છે.

જવાબ : આદર્શવાયુ માટે બોઇલ્સ તાપમાન T_b= મુજબ દર્શાવાય છે.

જવાબ : તાપમાન વધે તો સ્નીગ્ઘ્તાનું મુલ્ય ઘટે છે.

જવાબ : બન્ને અણુઓ વચ્ચે દ્વિધ્રુવીય પ્રેરિત દ્વિધ્રુવીય પ્રકારના બળો જોવા મળે છે.

જવાબ : બાષ્પીભવનથી વાતાવરણમાં ભેજને લીધે ઠંડક વધતી જોવા મળે છે.

જવાબ : નીચા દબાણે Z = 1 -  અથવા PV = RT -       1 મોલ માટે થાય.

જવાબ : વધુ દબાણે વાયુનું કદ ઓછું થાય તો તેના મોલ સમાન જ રહે છે તેમાં ફેરફાર થતો નથી.

જવાબ : Z એ દબાણ અવયવ છે આદર્શ વાયુ માટે તેનું મુલ્ય (1) છે.અને બોઈલના તાપમાને વાસ્તવિક વાયુ માટે Z > 1 થાય છે.

જવાબ : હેડઝોન (CH₃-(CH₂)₄-CH₃) માં અણુઓ વચ્ચે લંડન બળલાગુ પડે છે તેથી તેનો બંધ નિર્બળ બંધ રચાય છે.

• જયારે આલ્કોહોલની સરખામણીમાં પાણી ખુબ પ્રબળ હાઇડ્રોજન બંધ રચે છે.માટે પૃષ્ઠતાણનો ક્રમ આવો બને: હેડઝોન < આલ્કોહોલ < પાણી.

જવાબ : દ્વિધ્રુવ દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ બળ અને હાઇડ્રોજન બંધ એવા બે આકર્ષણ બળો HF અણુની પ્રવાહી સ્થિતિમાં ઉદ્ભવે છે.

જવાબ : પાણીના નીચે પડતા ટીપાં જે હમેશા ગોળાકાર આકાર ધરાવે છે તે પૃષ્ઠતાણના નિયમને આભારી છે.

જવાબ : અણુઓ ને પરમાણુઓની ગતિથી જે ઉર્જા ઉદભવે તેને ઉષ્મીય ઉર્જા કહે છે.આ ઉર્જા તે કણોની સરેરાશ ગતિજ ઉર્જાનું માપન છે અને તે તાપમાનના સમપ્રમાણમાં હોય છે.

જવાબ : વાયુનો અચળાંક R નો એકમ,દબાણ,તાપમાન અને કદના એકમ આધારિત હોય છે.

• માટે R =  માં દબાણ (P₂-પાસ્કલ) પ્રમાણે,વાયુનું કદ એક મોલનું m³ પ્રમાણે, અને તાપમાન (K-કેલ્વીન) એકમ પ્રમાણે, માપન કરાય તો R નો એકમ P₂ m³ K^-1 mol^-1 પ્રમાણે અથવા Jmol^-1 K^-1 પ્રમાણે મળે છે.કાર્યનો એકમ જુલ હોય છે માટે R એ પ્રતિમોલ કાર્ય , પ્રતિ કેલ્વીન છે.

જવાબ : જયારે નીચું દબાણ હોય ઊંચું તાપમાન હોય ત્યારે વાસ્તવિક વાયુઓ આદર્શ વર્તણુક ધરાવે છે.

જવાબ : આદર્શ વાયુઓ આકર્ષણ બળ ધરાવતા નથી.માટે તેનું પ્રવાહી કરણ થતું નથી.જયારે વાસ્તવિક વાયુઓ વચ્ચે આકર્ષણ બળ હોય છે માટે તેઓ પ્રવાહી અવસ્થા પામે છે પરિણામે આવેલું વિધાન માત્ર આદર્શવાયુઓને જ લાગુ પડે છે.

જવાબ : 1 bar દબાણ અને 273.15 K તાપમાને બંને વાયુઓનું મોલર કદ 22.4 L થાય છે.

જવાબ : તાપમાન અને વાયુના આણ્વીય દળ આધારિત અણુઓની ઝડપની વહેંચણીનો  આધાર હોય છે.

જવાબ : સામાન્ય રીતે ક્રાંતિક તાપમાન વધારે હોય તે વાયુ મિશ્રણ ઝડપી  પ્રવાહી અવસ્થા પામે છે. અહીં H₂ તથા H_e ના ક્રાંતિક તાપમાન ક્રમ મુજબ 33.2 K અને 5.3 K પ્રમાણે છે તેથી H₂ વાયુ મિશ્રણ ઝડપથી પ્રવાહીકરણ પામશે.

જવાબ : ખુબ જ વધારે સંખ્યા ધરાવતા અણુઓની ઝડપને મહત્તમ સંભાવ્ય ઝડપ કહે છે.

જવાબ : STP એ આદર્શવાયુ 22.71098 L.mol^-1 આણ્વીય કદ ધરાવે છે.

જવાબ : H₂ અને H_e માટે ઘન વિચલન મુલ્ય Z>1 હોય છે અને N₂ ,CO₂ , તથા CH₄ માટે ઋણવિચલન મુલ્ય Z<1 હોય છે.

જવાબ : આદર્શ વાયુનું સમીકરણ PV = nRT મુજબનું હોય છે.

જવાબ : જે તાપમાને વાસ્તવિક વાયુ,બોઈલના નિયમોનું પાલન કરે એટલે કે આદર્શ વાયુ જેવું વર્તન કરે તે તાપમાનને બોઈલ બિંદુ અથવા બોઈલ તાપમાન કહે છે.

જવાબ : જે વાયુઓ પારસ્પરીક ક્રિયા ન કરતા હોય તેવા વાયુઓના મિશ્રણનું કુલ દબાણ તે, સ્વતંત્ર વાયુના આંશિક દબાણના સરવાળા જેટલું હોય છે.

જવાબ : (P +  ) (V – nd) = nRT આ વાન ડર વાલ્સ સમીકરણ છે.

જવાબ : સંતૃપ્ત પાણીની બાષ્પ દ્વારા ક્રિયાશીલ થતા દબાણને જલીય તાણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

જવાબ : વાયુમય પદાર્થની ઘનતા (d) તથા મોલર દળ (M) વચ્ચેનો સંબધ M =  પ્રમાણે હોય છે.

જવાબ : સર્જરી માટેના સાધનોને ઓટોક્લેવમાં જંતુમુક્ત કરવામાં આવે છે.

જવાબ : 1 mol વાયુ,ક્રાંતિક તાપમાને જે કદ ધરાવે છે તેને ક્રાંતિક કદ (V_C) કહે છે તથા ક્રાંતિક તાપમાને 1 mol વાયુ જે દબાણ પામે છે તેને ક્રાંતિક દબાણ (P_C) કહે છે.

જવાબ : વાયુ ક્રાંતિક તાપમાન અથવા તેનાથી નીચા તાપમાને પ્રવાહીકરણ પામે છે.

જવાબ : પ્રવાહીની ખુલ્લી સપાટીનું ક્ષેત્રફળ અને આણ્વીય બળની પ્રબળતા તથા તાપમાન પર બાષ્પીભવનનો આધાર રહેલો છે.

જવાબ : CO₂ (g) માટેનું ક્રાંતિક તાપમાન 30.98 ⁰C હોય છે.

જવાબ : 1 વાતાવરણ દબાણે મળતા ઉત્કલનબિંદુને સામાન્ય ઉત્કલનબિંદુ કહે છે.જયારે 1 bar દબાણે મળતા ઉત્ક્લ્નબિંદુને પ્રમાણિત ઉત્ક્લ્નબિંદુ કહે છે.

જવાબ : પ્રવાહીની સપાટીનું ક્ષેત્રફળ વધારવા માટે જે ઉર્જા ખર્ચ થાય છે તે ઉર્જા સપાટી ઉર્જા કહેવાય છે. તેનું પરિમાણ J m^-2 હોય છે.

જવાબ : પાણીનું સામાન્ય ઉત્કલનબિંદુ 373 K (100 ℃) છે અને પ્રમાણિત ઉત્કલન બિંદુ372.6 K (99.6 ℃) છે.

જવાબ : પ્રવાહીની મુક્ત સપાટી પર ધારણા કરેલી એકમ લંબાઈની રેખાની એક બાજુ પર પ્રવાહીના અણુઓ હોય છે. આ અણુઓ રેખાની બીજી તરફ આવેલા પ્રવાહીના અણુઓ પર રેખાને લંબરૂપે તથા સપાટીને સમાંતર જે બળ ખર્ચે છે તે પ્રવાહીની પૃષ્ઠતાણ છે.

જવાબ : સ્નિગ્ધતા ગુણાંક (n) નો MKS એકમ = Nsm^-2 = Pa . S = kg m^-1 s^-1 અને CGS એકમ = 1 Poise = 1 g cm^-1 . S-1 = 10^-1 Kg.m^-1s^-1

જવાબ : પ્રવાહી જયારે એકબીજા પર ખસીને વહેતું હોય તે સમયે પ્રવાહીના સ્તરો વચ્ચે આંતરિક ઘર્ષણ ઉભું થાય છે.અને તે કારણે માપનમાં અવરોધ ઉભો થાય છે આને સ્નિગ્ધતા કહે છે.

જવાબ : અણુઓ અણુઓ વચ્ચેના આકર્ષણ બળોની માત્રા પર પ્રવાહીના પૃષ્ઠતાણની માત્રાનો આધાર રહેલો છે.

જવાબ : જયારે અણુઓ વચ્ચે આકર્ષણ બળો વધે ત્યારે પૃષ્ઠતાણ પણ વધે છે અને તાપમાન જયારે વધે છે ત્યારે પૃષ્ઠતાણ ઘટે છે.

જવાબ : પૃષ્ઠતાણનો SI એકમ Nm^-1  છે અને પરિમાણ kg . s^-2  છે.

જવાબ : પાતળી કેથોડનળીમાં પાણી ઉપર ચઢે છે.તથા ટીપું હંમેશા ગોળ આકાર ધારણ કરે છે. જે પૃષ્ઠતાણનું કારણ હોય છે.

જવાબ : STP સ્થિતિમાં 1 mol R નું મુલ્ય = 8.314 × 10^-2 bar L k^-1 . mol^-1 =  8.314 J . k^-1 . mol^-1 STP અગાઉની વપરાયેલી સ્થિતિમાં 1 mol R નું મુલ્ય = 8.20578 × 10^-2 L . atm . K^-1 . mol^-1 થાય.

જવાબ : દ્રવ્યની અવસ્થા દબાણ, તાપમાન, દળ, કદ, જેવા પરિબળો દ્વારા નક્કી થાય છે.

જવાબ : જયારે તાપમાન વધે ત્યારે પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતા ઘટતી જોવા મળે છે. કારણ કે જયારે તાપમાન વધુ હોય ત્યારે અણુઓની ગતિજ ઉર્જા ઉંચી હોય છે, અને અણુઓના સ્તરો વચ્ચેથી એકબીજા પરથી જવામાં આંતરઆણ્વીય બળોની ઉપરવટ થવું પડે છે. માટે  સ્નિગ્ધતા ઘટે છે.

જવાબ : બરફ, પાણી અને બાષ્પના ભૌતિક ગુણધર્મો અસમાન છે તો આ ત્રણેય ભૌતિક અવસ્થાઓમાં પાણીની રસાયણિક સંરચના H₂O પ્રમાણેની જોવા મળે છે.

જવાબ : વાયુ અવસ્થાના અણુઓને ખૂબ જ ગરમી આપતાં ધનાયન અને ઋણાયન ઈલેક્ટ્રોનનું મિશ્રણ ઉદભવે છે. અણુની આ અવસ્થા પ્લાઝમા અવાસ્થા કહેવાય છે.

જવાબ : અણુઓ કે પરમાણુઓની ગતિના કારણે મળતી ઉર્જાને તેની ઉષ્મીય ઉર્જા કહેવાય છે.

જવાબ : થર્મલ ગતિ જે તે પદાર્થના તાપમાનના સમપ્રમાણમાં જોવા મળે છે. મતલબ કે જયારે તાપમાન વધે ત્યારે પરમાણુ કે અણુની ગતિ પણ વધે છે.

જવાબ : “ સમાન તાપમાને તથા સમાન દબાણે સમાન કદ ધરાવતા બધાજ વાયુઓમાં અણુઓની સંખ્યા સમાન હોય છે.” આ એવોગેડ્રોનો નિયમ છે.

જવાબ : જે તાપમાને લીધેલ વાયુનું કદ શૂન્ય બને છે તે તાપમાન તે વાયુનું નિરપેક્ષ શૂન્ય તાપમાન છે.

જવાબ : “અચળ તાપમાને નિશ્ચિત જથ્થાના વાયુનું દબાણ તેના કદના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે” આ બોઈલનો રજુ કરેલ નિયમ છે.

જવાબ : વિદ્યુતમય પરમાણુના અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ તથા બીજા અણુના હાઇડ્રોજન પરમાણુ વચ્ચેના કુલોમ્બિક બળો પરથી હાઇડ્રોજન બંધની પ્રબળતા નક્કી કરવામાં આવે છે.

જવાબ : કાયમી દ્વિધ્રુવીયતા ધરાવતા તથા વિદ્યુતીય તટસ્થ અણુઓ વચ્ચેની ધ્રુવીભવનીયતા પર પ્રેરિત દ્વિધ્રુવ ચાક્માત્રાનો આધાર રહેલો છે.

જવાબ : દ્વિધ્રુવ દ્વિધ્રુવ બળો કાયમી દ્રીધ્રુવીયતા ધરાવતા ધ્રુવીય અણુઓ તથા કાયમી દ્રીધ્રુવીયતાની ઉણપ ધરાવતા અણુઓ વચ્ચે સક્રિય થાય છે.

જવાબ : દ્વિધ્રુવ દ્વિધ્રુવ બળો કાયમી દ્રીધ્રુવીયતા ધરાવતા અણુઓ વચ્ચે જોવા મળે છે.

જવાબ : ઘૂમતા ધ્રુવીય અણુઓ વચ્ચે દ્વિધ્રુવ દ્વિધ્રુવ બળની પારસ્પરિક ઉર્જા  ના સમપ્રમાણમાં જોવા મળે છે.

જવાબ : બોઈલના નિયમને આધારે દબાણ અને ઘનતા વચ્ચેનો સંબંધ d a p પ્રમાણેનો હોય છે.

જવાબ : પ્રમાણિત કરેલું પરિસર તાપમાન 298.15 K તથા દબાણ 1 bar થાય છે.

જવાબ : V   ->  T આલેખની દરેક રેખા સમભાર હોય છે જયારે P  -> T ના આલેખની દરેક રેખા આઈસોકોર કહેવાય છે.

જવાબ : બે પારસ્પરિક ક્રિયા કરતા કણો વચ્ચેના અંતરના છઠ્ઠા ઘાતના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં લંડન બળની પારસ્પરીક ઉર્જા હોય છે.એટલે કે તે  ના પ્રમાણમાં હોય છે.

જવાબ : વાયુઓના મિશ્રણમાં દરેક દરેક વાયુઓ રહેલા હોય છે દરેક ઘટક વાયુઓના પોતાના વ્યક્તિગત  દબાણને આંશિક દબાણ કહેવાય છે.

• પરસ્પર એક બીજા સાથે ક્રિયા ન કરતા હોય તેવા વાયુઓના મિશ્રણનું કદ દબાણ વ્યક્તિગત વાયુના આંશિક દબાણના સરવાળા બરાબર થાય છે.
• તેનું ગાણિતિક સમીકરણ નીચે પ્રમાણે સમજીને લખી શકાય.

એક પાત્રમાં E, F અને G પ્રકારના વાયુઓનું મિશ્રણ ભરેલું છે.તે ઘટક વયુઓનું દબાણ E_A ,F_B અને G_C પ્રમાણે છે. માટે ડાલ્ટનના આંશિક દબાણના સિદ્ધાંત પ્રમાણે તેને નીચે પ્રમાણેના સૂત્રમાં લખી શકાય.

       P – કુલ દબાણ = E_A + F_B + G_C

• ડાલ્ટનના નિયમને આ પ્રમાણે પણ સમજી શકાય, ઉદાહરણ તરીકે
• સમાન તાપમાન ધરાવતા ત્રણ એક સરખા પાત્રો લેવાના છે.
• પ્રથમ પાત્રમાં વાયુ E  ભરી તેનું દબાણ માપતા E_A મળે છે.
• બીજા પાત્રમાં વાયુ F ભરી તેનું દબાણ માપતા F_B મળે છે.
• આ બંને વાયુઓના દબાણ અનુક્રમે E નું આંશિક દબાણ અને F નું આંશિક દબાણ કહેવાય છે.
• હવે આ બંન્ને વાયુઓને ત્રીજા પાત્રમાં ભરીને પછી તે પાત્રમાંના વાયુમીશ્રણનું દબાણ માપો.આ મળેલું દબાણ કુલ દબાણ કહેવાય છે.
• આમાં વાયુ ઘટકો E અને F પારસ્પરીક (અંદરોઅંદર) કોઈ પ્રકારની રાસાયણિક ક્રિયા કરતા નથી.માટે કુલ દબાણ (P_total) = E_A + F_B પ્રમાણે મળે છે.
• બે કે તેથી વધારે વાયુઓના મિશ્રણને બંધ પાત્રમાં ભરીને રાખતા અને જો તે વાયુઓના ઘટકો એક બીજા સાથે રાસાયણિક પ્રક્રિયા ન કરતા હોય,તે વાયુઓનું કુલ દબાણ ડાલ્ટનના નિયમથી મળી શકે છે.
• સામાન્ય રીતે વાયુઓ પાણી પર એકઠા કરવામાં આવે છે માટે તે ભેજવાળા હોય છે.માટે સુકા વાયુનું દબાણ મેળવવા માટે પાણીની બાષ્પ વાળા ભેજ ધરાવતા વાયુના દબાણમાંથી પાણીની બાષ્પ નું દબાણ બાદ કરવું પડે છે.
• સંતૃપ્ત પાણીની બાષ્પ દ્વારા વાયુના ક્રિયાશીલ થતા દબાણને જલીય તાણ કહે છે, તેનું સુત્ર નીચે મુજબ લખી શકાયP_{શુધ્ક} (સુકો) વાયુ = P_કુલ – જલીય તાણ
• અલગ અલગ તાપમાન પ્રમાણે પાણીનું બાષ્પ દબાણ (જલીય તાણ) નીચેના કોષ્ટકમાં જોવા મળે છે.

જવાબ : ડાયઓક્સિજનના મોલની સંખ્યા = 70.6 g / 32 g mol^-1 = 2.21 mol થાય. ડાયઓક્સિજનનો mol અંશ =   = ૦.21 થાય. નિયોનના mol અંશ =    = 0.79 થાય વૈકલ્પિક રીતે નિયોનનો  mol અંશ = 1.0 – 0.21 = 0.79 થશે. વાયુનું આંશિક દબાણ = મોલ અંશ × કુલ દબાણ

• ડાયઓક્સિજનનું આંશિક દબાણ = 0.21 × (25 bar) = 5.25 bar. નીયોનનું આંશિક દબાણ = 0.79× (25 bar) = 19.75 bar.

જવાબ :

જવાબ :

• સમાન તાપમાને હલકા વાયુના અણુઓ, ભારે વાયુના અણુઓ કરતાં વધુ ઝડપે ખસે છે.ભારે વાયુઓ અણુઓની ઝડપ ધીમી હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે સમાન તાપમાને હલકા નાઈટ્રોજન અણુઓ ભારે ક્લોરીન અણુઓ કરતાં વધુ ઝડપી ખસે છે.
• નાઈટ્રોજન અને ક્લોરીન વાયુ અણુઓની આણ્વીય ઝડપ વહેંચણી વક્ર નીચેની આકૃતિ પ્રમાણે મળતા હોય છે.

• કોઈ પણ એક તાપમાને અણુઓની વ્યક્તિગત ઝડપ બદલાતી રહે છે.છતાં પણ અણુઓની વહેંચણી સમાન રહે છે.

જવાબ :

• તાપમાનની અસર વાસ્તવિક વાયુઓની વર્તણૂક પર કેવી થાય છે તે સમજવા માટે જુદા જુદા તાપમાને મળતી N₂ વાયુની વાસ્તવિક વર્તણૂક અને આદર્શ વર્તણૂકની સરખામણી કરતાં જણાઈ આવે છે.
• જુદા જુદા તાપમાને N₂ વાયુ માટે PV અને P ના મૂલ્યો જુદા જુદા મળે છે.
• જેમ તાપમાન વધે ત્યારે N₂ વાયુના વક્ર ભાગમાં ઊંડાણના ભાગે ઘટાડો જોવા મળે છે. જેમ કે T₁ < T₂ < T_૩ < T₄ મુજબ થાય છે.
• તાપમાન વધે ત્યારે વાયુની આદર્શ વર્તણૂક કરતાં વાસ્તવિક વાયુનું વિચલન ઓછું થાય છે. તથા ચોક્કસ તાપમાને દેખીતા ગળાના મૂલ્યમાં ઘટાડો થતાં વક્ર ભાગ નાનો બની છેવટે સીધી રેખા બને છે. આવા ચોક્કસ તાપમાને N₂ વાયુ આદર્શ વર્તણૂક ધરાવે છે.
• અમુક ચોક્કસ તાપમાને વાયુ બોઈલના નિયમને અનુસરે છે.માટે તે તાપમાનને તે વાયુનું બોઈલ તાપમાન કહે છે વાયુનું બોઈલ તાપમાન તેના સ્વભાવ પર આધાર રાખે છે.

જવાબ :

જવાબ : આંતરઆણ્વીય બળો વાયુંમય અવસ્થા કરતા પ્રવાહી અવસ્થામાં વધુ પ્રબળ હોય છે.

• પ્રવાહીના અણુઓ એકબીજાની એટલા નજીક હોય છે કે તેમની વચ્ચે ખાલી અવકાશ ઘણો ઓછો હોય છે અને તેથી સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં પ્રવાહી વાયુકરતા વધારે ઘટ્ટ હોય છે.
• પ્રવાહીના અણુઓ આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળોને લીધે ભેગા ગોઠવાઈ રહે છે.માટે પ્રવાહીમાં ચોક્કસ કદ જોવા મળે છે. કારણકે અણુઓ એકબીજાથી અલગ પડતા નથી.પ્રવાહીના અણુઓ એકબીજાની આગળ ખસી શકે છે. માટે પ્રવાહી વહી શકે છે.
• પ્રવાહી પાત્ર પ્રમાણેનો આકાર ધારણ કરે છે.તથા તેને એક પાત્રમાંથી બીજા પાત્રમાં લઇ શકાય છે પ્રવાહી વહી શકે છે. ઘન અને વાયુ ની અવસ્થાને જોડતી વચ્ચેનીં અવસ્થા પ્રવાહી છે.પ્રવાહીના ગુણધર્મો માપી શકાય તેવા આકારમાં હોય છે.
• પ્રવાહીરૂપ પદાર્થો નિશ્ચિત કદ,સંકોચનીયતા.બાષ્પીભવન,બાશ્પ્દાબન,પૃષ્ઠતાણ,અને સ્નિગ્ધતા ધરાવે છે.

જવાબ : જેનું ક્રાંતિક તાપમાન વધારે હોય તે વાયુનું પ્રથમ પ્રવાહીકરણ થાય.અહીં C_O2 (કાર્બનડાયોક્સાઈડ) કરતા NH₃ (એમોનીયા) નું ક્રાંતિક તાપમાન વધારે છે.માટે એમોનીયા વાયુ પ્રથમ પ્રવાહીકરણ થશે જયારે કાર્બનડાયોક્સાઈડ માટે પ્રવાહીકરણ થવા વધુ ઠંડકની જરૂર પડે.

જવાબ : વાન ડર વાલ્સ બળોના ત્રણ પ્રકાર છે (1) વિસર્જન બળો કે લંડન બળો (2) દ્વિધ્રુવ દ્વિધ્રુવ બળો તથા (3) દ્વિધ્રુવ પ્રેરિત દ્વિધ્રુવ બળો વગેરે.

જવાબ : પાણીની ત્રણ અવસ્થાઓ જોવા મળે છે તે અવસ્થાઓની લાક્ષણિકતા નો આધાર અણુઓની ઉર્જા તથા કેવી રીતે પાણીના અણુઓ મિશ્રણ પામ્યા છે તેના પર આધાર રાખે છે.

જવાબ : બેક્ષણીક દ્વિધ્રુવીય વચ્ચેના આકર્ષણ બળને લંડન બળ કહે છે.

જવાબ : પારસ્પરિક ક્રિયા કરતા અણુઓ કે પરમાણુઓ વચ્ચે આકર્ષણ અને અપાકર્ષણ બળો ઉદ્ભવે છે આ બળોને આંતર આણ્વીય બળો કહે છે.

જવાબ : સ્થિર ધ્રુવીય અણુઓ વચ્ચેની દ્વિધ્રુવ દ્વિધ્રુવ બળની પારસ્પરિક ઉર્જા  ના સમપ્રમાણમાં મળે છે.

જવાબ : પદાર્થનું દબાણ અને તાપમાન જયારે ક્રાંતિક દબાણ અને ક્રાંતિક તાપમાન કરતા ઓછું હોય તે સમયે વાયુ અને પ્રવાહી વચ્ચે ભેદ પારખી શકાય છે,કારણ કે તેમની આ અવથામાં પ્રવાહી અને વાયુ સંતુલનમાં હોય છે માટે તે બે કલાને જુદા કરતી હદરેખા દેખાય છે,તથા ભેદ પારખી શકાય છે.

• શુન્યાવ્કાશના પાત્રમાં પ્રવાહીને ક્રાંતિક તાપમાન સુધી ગરમ કરાય તો પ્રવાહી તથા તેમાંથી બનતી બાષ્પની ઘનતા સરખી થાય છે.જયારે આવું થાય ત્યારે બંને અવસ્થા વચ્ચેની ભેદરેખા દેખાતી નથી.અને પદાર્થની તે અવસ્થા સુપર ક્રાંતિક દ્રવ અવસ્થા છે.

જવાબ : કણોની ધ્રુવીભવનીયતા પર લંડન બાદની માત્રાનો આધાર હોય છે.

જવાબ :

• કુદરતી રીતે અસ્તિત્વમાં આવેલા અણુઓ,પરમાણુઓ,અને આયનોના જથ્થાને દ્રવ્ય તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
• દ્રવ્યની કેટલીક અવસ્થાઓ કુદરતી રીતે અસ્તિત્વમાં આવી છે જેમકે ધન અવસ્થા,પ્રવાહી અવસ્થા,વાયુ અવસ્થા અને પ્લાઝમાં અવસ્થા,આમાં પ્લાઝમાં ખુબ ઊંચા તાપમાને મળતું દ્રવ્ય છે.પાંચમાં નંબરે આવતું BEC (બોઝ આઈસ્ટાઇન કન્ડેનસેટ)ગણી શકાય છે.
• પદાર્થો(દ્રવ્ય)ની અવસ્થા કેટલાક કુદરતી પરિબળો પર આધારિત છે.જેવા કે આંતરઆણ્વીય બળોની વર્તણુક ઉપર તથા આંતરઆણ્વીય અવસ્થાઓ દરમિયાન થતી અરસપરસની ક્રિયાઓ તથા ઉર્જાની અસર પામી કણની ગતિની ક્રિયા મહત્વનો ભાગ ભજવે છે.
• દ્રવ્યનું મહત્વ નીચે મુજબ જોવા મળે છે.
• ઘન પદાર્થો સપાટી ધરાવે છે તેનો ચોક્કસ આકાર અને નિશ્ચિત કદ હોય છે.
• પ્રવાહી પદાર્થો સપાટી (પૃષ્ઠ) અને નિશ્ચિત કદ ધરાવે છે પરંતુ તેનો આકાર નક્કી નથી.પ્રવાહી ને જે પાત્રમાં ભરાય તે પ્રમાણેનો આકાર બનાવે છે.
• જયારે વાયુ પદાર્થો પાત્ર પ્રમાણે આકાર અને કદ પામે છે.વાયુ પદાર્થને કોઈ સપાટી કે પૃષ્ઠ હોતું નથી.
• દ્રવ્યની ભૌતિક અવસ્થા તાપમાન આધારિત બદલાય તેવી હોય છે. જેમ કે ઘન સ્વરૂપ 273K  તાપમાને,H₂O (બરફ) બને ,તેનાથી ઊંચા તાપમાને H₂O એટલે કે પાણી (પ્રવાહી સ્વરૂપ) મળે છે અને વાયુ સ્વરૂપે 273K તાપમાને (એટલેકે વરાળ રૂપે)મળે છે.
• પદાર્થ(તત્વ)ની ભૌતિક અવસ્થા બદલાય તો રસાયણિક પ્રક્રિયાનો વેગ બદલાય છે પરંતુ તેના રાસાયણિક ગુણધર્મો બદલાતા નથી જેમ કે કોલસા કરતા કેરોસીન અને તેના કરતા LPG(ગેસ) વધારે જલ્દી થી સળગે છે.
• આ પ્રમાણે દ્રવ્યની ઉત્પત્તિ ,અવસ્થા અને લાક્ષણીકતા સમજી સકાય છે.

જવાબ : પરમાણુઓ અથવા અણુઓ પરસ્પર ક્રિયા કરે છે ત્યારે તેમની વચ્ચે આકર્ષણ કે અપાકર્ષણ બળો ઉદ્ભવે છે તેને આન્તરઆણ્વીય બળો કહે છે.

જવાબ : પ્રવાહીના લાક્ષણિક ગુણધર્મો પ્રમાણે પ્રવાહી એકબીજા પર ખસીને વહે છે.તે સમયે પ્રવાહીના સ્તરો વચ્ચે આંતરિક ઘર્ષણને લીધે ઉત્પન્ન અવરોધના માપનને સ્નિગ્ધતા કહે છે.

• અણુઓ વચ્ચેના પ્રબળ આંતરઆણ્વીય બળો તેમણે ભેગા રાખે છે,અને સ્તરોને એકબીજા પર ખસવામાં અવરોધ ઉભો કરે છે.
• જયારે પ્રવાહી નિશ્ચિત સપાટી પર વહે ત્યારે સપાટીની તદ્દન નજીકની સંપર્ક સપાટીમાં અણુઓનું સ્તર સ્થિર હોય છે.
• ઉપરના સ્તરનો વેગ સ્થિર સ્તરનું અંતર વધે છે ત્યારે વધતો જોવા મળે છે.આ પ્રકારના પ્રવાહમાં એટલેકે એક સ્તરમાંથી બીજા સ્તરમાં નિયમિત વેગમાં પ્રવણતા એટલે કે વધારો થાય તેને પટલીય પ્રવાહ કહે છે.
• આપણેકોઈ સ્તરને પસંદ કરીએ તેની ઉપરનું સ્તર તેનો પ્રવાહ વધારે છે.અને તેની નીચેનું સ્તર તેનો પ્રવાહ ઘટાડે છે.

• જો d_Z અંતરે સ્તરની ગતિ d_u જેટલા મૂલ્યથી બદલાય તો વેગ પ્રવણતા (વધારો)  du/dz તરીકે આપી શકાય.સ્તરોના પ્રવાહને જાળવી રાખવા માટે બળ જરૂરી હોય છે.આ બળ સ્તરના સંપર્કના ક્ષેત્રફળ અને વેગ પ્રવણતાના ગુણાકારને સમપ્રમાણ હોય છે એટલે કે

         F α A (A સપાટીના સંપર્કનું ક્ષેત્રફળ છે)

માટે F α A du / dz (જ્યાં, du / dz વેગ વધારો છે અંતર સાથેનો વેગનો ફેરફા

માટે F α A du / dz            F = ɳA du / dz

• અહીં ɳ સમપ્રમાણ અચળાંક છે.જેને સ્નિગ્ધતાનો ગુણાંક કહે છે.
• સ્નિગ્ધતા ગુણાંક એ વેગ પ્રવણતા એક હોય અને સંપર્કસપાટીનું ક્ષેત્રફળ એકમ હોય ત્યારનું બળ છે.
• ɳ સ્નિગ્ધતાનું માપન છે,અને સ્નિગ્ધતા ગુણાંકનો એકમ 1 ન્યુટન સેકન્ડ પ્રતિચોરસ મીટર (N s m^-2) = પાસ્કલ સેકન્ડ      (P_a . S = 1Kg M^-1S^-1)
• CGS પદ્ધતિમાં સ્નિગ્ધતા ગુણાંકનો એકમ પોઈસ (મહાન વૈજ્ઞાનિક લાઉઝી પોઈસુલીની યાદમા છે.

1. Poise = 1 g cm^-1 S^-1 = 10^-1 Kg m^-1 s^-1

• જેટલી વધારે સ્નિગ્ધતા તેટલું પ્રવાહી ધીમું વહેશે.
• કાચ અતિશય સ્નીગ્ઘ પ્રવાહી છે તેના ગુણધર્મો ઘન પદાર્થો સાથે સામ્યતા ધરાવે છે.હાઇડ્રોજન બંધ અને વાન ડર વાલ્સ બળો ઉંચી સ્નિગ્ધતા માટે કારણરૂપ હોય છે.
• જેમ તાપમાન વધે તેમ પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતા ઘટે છે કારણ કે, ઊંચા તાપમાનથી અણુઓના ગતિજ ઉર્જા ઉંચી જોવા મળે છે. અને સ્તરો વચ્ચે એકબીજા પરથી પસાર થવામાં આંતરઆણ્વીય બળોને ઉપરવટ થઇ જાય છે.

જવાબ : પ્રવાહી પાત્ર પ્રમાણેનું કદ મેળવી લે છે પરંતુ પારો પ્રવાહી છે છતાં પારાના નાના ટીપા જમીન પર પડે તો સપાટી પર ફેલાઈ જતા નથી પણ ગોળાકાર નાના મણકા જેવી અવસ્થા ધારણ કરે છે.જેવી રીતે નદીના તળિયામાં રેતીના કણો અલગ અલગ રહે છે પણ જયારે તેને બહાર કાઢવામાં આવે તો કણો ભેગા થઇ જાય છે.વધુમાં કેશાકર્ષણ નળી પ્રવાહીના સપાટીને મળે તો પ્રવાહી નળીના ઉપર ચઢે છે,આ તમામ ઘટનાઓ પ્રવાહીના પૃષ્ઠતાણ ગુણધર્મને કારણે ઉદ્ભવે છે.

• પ્રવાહીના જથ્થામાં અણુ બધીજ બાજુએથી એકસરખું આંતરઆણ્વીય બળ અનુભવે છે.આથી અણુ કોઈ ચોખ્ખું (Net) બળ અનુભવતો નથી.પરંતુ સપાટી પરના અણુ પરનું ચોખ્ખું આકર્ષણ બળ પ્રવાહીનીઅંતર તરફ અનુભવે છે જે તેના અણુઓને કારણે હોય છે.
• પ્રવાહી તેમની સપાટીનું ક્ષેત્રફળ ઓછું કરવાના વલણ તરફ હોય છે.સપાટી પરના અણુઓ ચોખ્ખું નીચે લાગતું બળ અનુભવે છે અને તેમની ઉર્જા જથ્થામાંના અણુ કરતા વધારે હોય છે. જે ચોખ્ખું બળ અનુભવતા નથી.આથી પ્રવાહી તેમની સપાટી પર ઓછામાં ઓછી સંખ્યામાં અણુઓ હોવાનું વલણ ધરાવે છે.જો પ્રવાહીના જથ્થામાંથી અણુને ખેંચીને  સપાટીને મોટી કરવામાં કે વધારવામાં આવે તો સપાટીનું ક્ષેત્રફળ વધે છે અને તેના પર લાગતા આકર્ષણ બળોની ઉપરવટ થવું પડે છે જેથી ઉર્જાનો ખર્ચ કરવો પડે છે.
• પ્રવાહીના સપાટીનું ક્ષેત્રફળ વધારવા માટે એક એકમ ઉર્જાની જરૂર પડે છે.આને સપાટીઉર્જા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.તેનું પરિમાણ Jm^-2 છે.
• આવીરીતે પૃષ્ઠ તાણ એ પ્રવાહીની સપાટી પર દોરેલા લંબની એકમ લંબાઈ પર લાગતું બળ છે.જેને ગ્રીક અક્ષર ¥ (ગેમા) વડે દર્શાવાય છે અને તેનો પરિમાણ KgS^-2 અને SI એકમ Nm^-1 છે.
• પ્રવાહીની સૌથી નીચે ઉર્જા અવસ્થા ત્યારે હશે જયારે સપાટીનું ક્ષેત્રફળ નિમ્નતમ હશે.ગોળાકાર આકાર આ શરતને સંતોષે છે. આથી જ પારાના ટીપાનો આકાર ગોળાકાર હોય છે.આથી કાચની તીણી ધારોને લીસી બનવા માટે તેને ગરમ કરવામાં આવે છે ગરમ કરવાથી કાચ પીગળે છે અને પ્રવાહીની સપાટી ગોળાકાર આકાર ધરાવવાનું વલણ રાખે છે.જેને કારણે ધારો લીસી બને છે.આને કાચનું અગ્નિ પોલિશિંગ કહે છે.
• પૃષ્ઠતાણ ને લીધે પ્રવાહી કેશાકર્ષણ નળીમાં ઉપર ચડવાનું અથવા નીચે ઉતારવાનું વલણ દર્શાવે છે. પ્રવાહી વસ્તુઓને ભીની કરે છે .આમ બનવાનું કારણ પ્રવાહી પાતળા પડ રૂપે  સપાટી પર ફેલાઈ જાય છે તે છે.
• ભીની માટીના કણો એકબીજા તરફ ખેંચાયેલા રહે છે કારણકે પાણીની પાતળા પડની સપાટીનું ક્ષેત્રફળ ઘટે છે.પ્રવાહીની સપાટીને ખેંચવાનો ગુણધર્મ આપવાનું કાર્ય પૃષ્ઠતાણ કરે છે.
• સપાટ સપાટી પર નાના ટીપાં ગુરુત્વને કારણે થોડા સપાટ બને છે.પરંતુ ગુરુત્વમુક્ત વાતાવરણમાં તે સંપૂર્ણપણે ગોળાકાર હોય છે.
• તાપમાનનો વધારો ગતિજ ઉર્જામાં વધારો કરે છે અને આંતરઆણ્વીય આકર્ષણોથી અંતરને ઘટાડે છે.માટે તાપમાન વધે ત્યારે પૃષ્ઠતાણ ઘટતી જોવા મળે છે.

જવાબ : એક શૂન્યાવકાશ કરેલા પાત્રમાં થોડું,પ્રવાહી ભરવામાં આવે તો પ્રવાહીનો કેટલોક ભાગ બાષ્પીભવન થાય છે અને જે બાષ્પ બની તે આખા પાત્રમાં ફેલાઈ જાય છે. હવે આ બાષ્પ પાત્રની દિવાલો પર દબાણ લગાવે છે તેને બાષ્પદબાણ કહેવાય છે.

• કેટલાક સમય પછી બાષ્પ દબાણ અચળ થાય છે.તેનો અર્થ એવો છે કે બાષ્પીભવન થયેલા જેટલા અણુઓ છે તે પાછા પ્રવાહીમાં રૂપાંતર થાય છે અને તે વખતે જે બાષ્પદબાણ હોય તેને સંતુલન બાષ્પદબાણ અથવા સંતૃપ્ત બાષ્પદબાણ કહે છે. બાષ્પીભવન તાપમાન આધારિત છે માટે બાષ્પદબાણ દર્શાવતી વખતે તાપમાન દર્શાવવું ખુબ જરૂરી છે.

• જયારે પ્રવાહીને ખુલ્લા પાત્રમાં ગરમ કરવામાં આવે છે ત્યારે સપાટી પરથી પ્રવાહી બાષ્પમાં ફેરવાય છે.
• પ્રવાહીની બાષ્પનું દબાણ બહારના દબાણ જેટલું થાય ત્યારે સમગ્ર પાત્રના પ્રવાહીમાં બાષ્પીભવન થાય છે.બધા જ પ્રવાહીમાં બાષ્પની મુક્ત બાષ્પીભવનની પરિસ્થિતિને ઉત્કલન કહે છે.અને જે તાપમાને પ્રવાહીનું બાષ્પદબાણ બાહ્ય દબાણ જેટલું થાય થાય તે તાપમાનને ઉત્કલનબિંદુ કહે છે.
• 1 વાતાવરણ દબાણે મળેલા ઉત્કલનબિંદુને સામાન્ય ઉત્કલનબિંદુ કહે છે અને જો દબાણ 1 bar હોય તો તે મળેલા ઉત્કલનબિંદુને તે પ્રવાહીનું પ્રમાણિત ઉત્કલનબિંદુ કહે છે.
• પ્રમાણિત ઉત્કલનબિંદુ સામાન્ય ઉત્કલનબિંદુ કરતા થોડું ઓછું હોય છે,કારણ કે 1 bar દબાણ એ 1 વાતાવરણ દબાણ કરતા ઓછું હોય છે.
• પાણીનું સામાન્ય ઉત્કલનબિંદુ 100 ⁰C (373K) અને પ્રમાણિત ઉત્કલનબિંદુ 99.6 ⁰C (372.6K) હોય છે.
• વધારે ઉંચાઈ વાળી જગ્યાએ વાતાવરણ દબાણ ઓછું હોય છે.આથી પ્રવાહી દરિયાની સપાટીથી વધારે ઉંચાઈ પર નીચા તાપમાને ઉકળે છે.ટેકરીઓ પર પાણી નીચા તાપમાને ઉકળે છે માટે ખોરાક રાંધવા પ્રેશર કુકરનો ઉપયોગ થાય છે.
• હોસ્પિટલના વાઢકાપના સાધનોને ઓટોક્લેવમાં જંતુમુક્ત કરવામાં આવે છે, જ્યાં પાણીનું ઉત્કલનબિંદુ વાતાવરણના દબાણથી ઊંચા દબાણે વજન ધરાવતા દ્વારના ઉપયોગથી વધારાય છે.
• જેટલા તાપમાને પાણીની ઘનતા અને બાષ્પની ઘનતા સરખા થાય છે ત્યારે પ્રવાહી અને બાષ્પ વચ્ચેની સીમા અદ્રશ્ય થાય છે આ તાપમાનને ક્રાંતિક તાપમાન કહે છે.

જવાબ : વાયુઓનું દબાણ અને તાપમાન વધારવાના આવે તેથી વાયુઓ પ્રવાહીમાં રૂપાંતર પામે છે.આને વાયુનું પ્રવાહી કરણ કહે છે.

• દબાણની અસર કરતા તાપમાનની અસર વાયુના પ્રવાહી કરણ માં વધારે મહતવની છે.કારણ કે બધા જ વાયુઓ નિશ્ચિત તાપમાને ઠંડા થયા પછી જ દબાણની અસરથી પ્રવાહીમાં રૂપાંતરિત પામે છે. વધુ ઊંચા તાપમાને દબાણને ગમે તેટલું વધારવા છતાં વાયુ પ્રવાહીમાં રૂપાંતરિત પામતો નથી.
• વધુમા વિવિધ વાયુઓ માટે તાપમાન પણ જુદું જુદું હોય છે અને તેથી જ વધારે તાપમાને વાયુ પ્રવાહીમાં રૂપાંતરિત પામે છે.આટલું તાપમાન ક્રાંતિક તાપમાન (T_C) તરીકે ઓળખાય છે.
• વાયુના પ્રવાહીકરણ માટે વાયુના ક્રાંતિક તાપમાંન કરતા વધારે તાપમાનથી વાયુની પ્રવાહીકરણની અવસ્થા શક્ય નથી.પરંતુ ક્રાંતિક તાપમાનથી ઓછા તાપમાને દબાણની અસર હેઠળ વાયુ પ્રવાહીમાં રૂપાંતરિત થાય છે. તથા આ વાયુનું ક્રાંતિક દબાણ P_C તરીકે ઓળખાય છે.
• ક્રાંતિક તાપમાને એક mol વાયુનું કદ ક્રાંતિક કદ (V_C) તરીકે ઓળખાય છે, તથા તે કદ ને વાયુનું ક્રાંતિક કદ કહે છે.
• વાયુના પ્રવાહીકરણ માટે આપવું પડતું દબાણને વાયુના ક્રાંતિક દબાણ (P_C) કહે છે.
• દરેક વાયુઓને પોતાના તાપમાન,દબાણ અને કદના મુલ્યો (P_C,T_C અને V_C) નક્કી જ હોય છે.માટે તે તાપમાન,દબાણ અને કદ ક્રાંતિક અચળાંક કહેવાય છે.દરેક વાયુઓ અલગ અલગ અચળાંકો ધરાવે છે.

• CO₂ અણુના વાયુ અને પ્રવાહી અવસ્થાના મુલ્યો માટે એન્ડ્રુઝે કાર્બનડાયોક્સાઈડ વાયુના દબાણ,તાપમાન અને કદનો અભ્યાસ કર્યો તથા મુલ્યો મેળવ્યા.

• એન્ડ્રુઝે નોંધ્યું કે ઊંચા તાપમાને સમતાપ આદર્શ વાયુના સમતાપ જેવા જ હોય છે અને ઊંચા દબાણે તેમનું પ્રવાહીકરણ શક્ય નથી.જે ઉપરોક્ત આકૃતિમાં જોઇને સમજી શકાય છે.
• આકૃતિ મુજબ 13.1 ⁰C તાપમાને (નીચા તાપમાને) તથા નીચા દબાને CO₂ વાયુ સ્વરૂપે રહે છે. પરંતુ દબાણ વધતા CO₂ વાયુનું કદ ઘટે છે.
• હવે ક્રાંતિક દબાણે વાયુનું પ્રવાહીકરણ થાય છે તથા બધો વાયુ પ્રવાહી બને છે.અચળ દબાણે આ ક્રિયા થાય છે.જે આકૃતિમાં દેખાય છે.
• 13.1 ⁰C તાપમાને મળતા સમતાપી વક્રમાં માત્રા વાયુ સ્વરૂપ જ હોય છે.આકૃતિમાં વાયુ અને પ્રવાહી વચ્ચે સંતુલન હોય છે.વાયુના પ્રવાહીકરણ દરમિયાન દબાણ અચળ હોય છે આ દબાણને પ્રવાહી વાયુનું બાષ્પ દબાણ કહે છે.
• આકૃતિમાં 21.5 ⁰C તાપમાને મળેલો સમતાપી વક્ર અને 13.1 ⁰C તાપમાને મળેલો સમતાપી વક્ર બન્ને સમાન જોવા મળે છે.ફક્ત તેમાં પ્રવાહીકરણ બતાવતો સમક્ષિતિજ ભાગ BC નાનો છે.  
• વધુ તાપમાને BC સમક્ષિતિજ ભાગ નાનો થતો જાય છે અને 30.98 ⁰C તાપમાને તે ભાગ E બિંદુ બની જાય છે જે આકૃતિમાં દેખાય છે. આ બિંદુ માટે 31.1 ⁰C તાપમાને મળતા સમતાપી વક્રમાં આ ભાગ દેખાતો નથી.એટલે કે તે તાપમાને વાયુનું પ્રવાહીકરણ અટકી જાય છે માટે 30.98 ⁰C તાપમાને આકૃતિમાં ફક્ત બિંદુ જ દેખાય છે.આ બિંદુ એ વાયુનું પ્રવાહીકરણ થાય છે. CO₂ વાયુનું આ ક્રાંતિક તાપમાન છે.
• 30.98 ⁰C કે તેથી નીચા તાપમાને દબાણ હેઠળ વાયુનું પ્રવાહીકરણ થાય છે પણ 30.98 ⁰C થી વધારે તાપમાને CO₂ વાયુનું પ્રવાહીકરણ શક્ય બનતું નથી.
• Z મુલ્યમાં વાયુઓ સતત ઘન વિચલન પામે છે સંકોચનથી અણુઓ એકબીજાની નજીક આવે છે.ઠંડક અણુઓની હેરફેરને ધીમી કરી નાખે છે,આંતર આણ્વીય પારસ્પરીક ક્રિયા ખુબ નજીકથી થાય છે જે અણુઓની ગતિ ધીમી કરે છે અને અણુઓને ભેગા રાખે છે.
• યોગ્ય તાપમાને અણુઓ એકબીજાની ખુબ જ નજીક આવીને પ્રવાહીમાં રૂપાંતરિત થઇ જાય છે,આવી જ રીતે જયારે દબાણ વધે ત્યારે કદ ઘટે છે આમ દબાણના વધારાથી પણ વાયુનું પ્રવાહીકરણ શક્ય બને છે.
• વાયુને પ્રવાહીમાં અને પ્રવાહીને વાયુમાં ફેરવવામાં એક જ પ્રક્મ જેમાં હમેશા એક જ કલા હાજર હોય છે.
• આકૃતિમાં બિંદુ A થી F સુધી ઉભા ખસી શકીએ અને પછી અચળ તાપમાન 31.1 ⁰C  સંકોચન દ્રારા બિંદુ G પર પહોચી શકીએ.તે વખતે દબાણ વધશે.હવે આપણે સીધા નીચે D તરફ તાપમાન ઘટાડીને પણ પહોચી શકીએ છીએ.
• આપણે જેવા H બિંદુને ઓળંગીયે છીએ ત્યારે પ્રવાહી મળે છે અને આપણો પ્રયોગ અટકાવી દઈએ છીએ પરંતુ જો પ્રકમ ક્રાંતિક તાપમાન પ્રક્રિયા ચાલુ રહે તો પદાર્થ હમેશા એક જ કલામાં રહે છે.
• આમ પ્રવાહી અને વાયુમય અવસ્થા વચ્ચે સાતત્ય જોવા મળે છે.
• વાયુને ક્રાંતિક તાપમાનથી ઊંચા દબાણે પ્રવાહી કરી શકાતો નથી. પરંતુ તેનાથી નીચા તાપમાને દબાણની અસરથી પ્રવાહીરૂપમાં લાવી શકાય છે.તેને પદાર્થની બાષ્પ કહેવાય છે. કાર્બન ડાયોક્સાઈડ વાયુ ક્રાંતિક તાપમાનથી નીચે કાર્બન ડાયોક્સાઈડ બાષ્પ કહેવાય છે.

જવાબ :

• તાપમાન અને દબાણના મળતા મુલ્યો માટે જે વાયુઓ આદર્શ સમીકરણ પ્રમાણે વાયુના નિયમોને અનુસરે તેને આદર્શ વાયુ કહે છે.
• આપણે માંની લીધું છે કે એવો કોઈ વાયુ નથી જે આદર્શ વાયુ સમીકારણનું પૂર્ણ રીતે પાલન કરે પણ આપણે તેવું સ્વીકારી લીધું છે કે વાસ્તવિક વાયુ ઊંચા તાપમાને તથા ઓછા દબાણે આદર્શ વાયુની જેમ વર્તે છે.
• કોઈ પરિસ્થિતિમાં નીચા તાપમાને દબાણ ઊંચું જાય તેવા સંજોગોમાં આદર્શ વાયુ સમીકરણ વાયુના નિયમોથી વિચલન કરે છે.
• ગમે તે દબાણ અને દરેક તાપમાને જે વાયુઓ આદર્શ વાયુ સમીકરણ અને વાયુના નિયમોને અનુસરતા નથી તેને વાસ્તવિક વાયુ કે બિનઆદર્શ વાયુ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
• લગભગ દરેક વાયુ વાસ્તવિક વાયુ છે.જેમાંથી ઘણા બધા વાયુઓ ઊંચા તાપમાને અને નીચા દબાણે જૂદા જૂદા પ્રમાણમાં આદર્શ વર્તણૂક ધરાવતા જોવા મળે છે.
• વધુ અભ્યાસે વિજ્ઞાનીઓએ શોધી કાઢ્યું કે વાસ્તવિક વાયુઓ દબાણ અને તાપમાનની દરેક પરિસ્થિતિમાં આદર્શ વાયુના નિયમોને અનુસરતા નથી. એટલે કે વાસ્તવિક વાયુઓની વર્તણૂક અને આદર્શ વાયુની વર્તણૂક વચ્ચે કંઇક વિચલન થાય છે.
• આને આપણે નીચેની આકૃતિમાં સમજી શકીએ છીએ.

• આપણે જોયું કે અચળ તાપમાને વાસ્તવિક વાયુઓ CO અને CH₄ માટે PV વિરુધ્ધ P નો આલેખ સીધી રેખા નથી. તેમનું આદર્શ વર્તણૂક માંથી વિચલન થયું છે.એટલે બે પ્રકારના વક્ર જોવા મળે છે.માટે સમજાય છે કે વાસ્તવિક વાયુ એ આદર્શ વાયુ કરતાં વિચલનમાં છે.
• હાઇડ્રોજન H₂ અને હિલીયમ He વાયુ મમતે વક્રમાં દબાણ વધતાં PV પણ વધે છે.તથા કાર્બનમોનોક્સાઇડ CO₂ અને મિથેન CH₄ જેવા વાયુઓમાં PV નાં મૂલ્યો શરૂઆતમાં દબાણ વધતાં ઘટે છે. આને ઋણ વિચલન કહે છે. ત્યારબાદ દબાણની સાથે તે મુજબ PV વધે છે.તથા વક્ર આદર્શ વાયુની રેખાને છેદે છે. પછીથી સતત ધન વિચલન જોવા મળે છે.માટે કહી શકાય કે વાસ્તવિક વાયુઓ દરેક પરિસ્થિતિમાં સંપૂર્ણપણે આદર્શ વાયુ સમીકરણ ને અનુસરતા નથી. જે નીચેની આકૃતિમાં જોઈ શકાય છે.

જવાબ : વાયુઓના સંકોચવાથી દબાણ વધે છે અને જયારે આમ બને ત્યારે આણ્વીય સ્તરે શું થાય છે? વાયુઓની વર્તણુક પર પ્રકાશ પાડતો આ વાદ ગતિજ આણ્વીય વાદ છે.ગતિજ આણ્વીય વાદની ધારણાઓ આપને નીચે મુજબ સમજી શકીએ છીએ.

• વાયુઓ એક સરખા કણો (પરમાણુઓ અને અણુઓ) ની મોટી સંખ્યા ધરાવે છે,જે કણો ખુબ જ નાના અને સરેરાશ એકબીજાથી અલગ હોય છે જેથી તેમનું કદતેમની વચ્ચેની ખાલી અવકાશની સરખામણીમાં નગણ્ય હોય છે.તેમણે બિંદુ દળો તરીકે ગણવામાં આવે છે.આ ધારણા વાયુઓની ખુબ જ સંકોચનિયતા સમજાવે છે.
• સામાન્ય તાપમાન અને દબાણે વાયુના કણો વચ્ચે આકર્ષણ બળો હોતા નથી. આ ધારણાઓથી માની શકાય કે વાયુઓ વિસ્તરી શકે છે અને તેમણે મળતા અવકાશને મેળવી લે છે.
• વાયુના કણો હમેશા સતત અને અસ્તવ્યસ્ત  ગતિમાં હોય છે.જયારે કણો ગતિમાં ન હોય અને ચોક્કસ જગ્યાએ હોય ત્યારે વાયુ પાસે ચોક્કસ આકાર હોય છે જેને જોઈ શકાતો નથી.   
• વાયુના કણો સીધી લીટીમાં શક્ય હોય તેટલી બધીજ દિશાઓમાં તેમની અસ્તવ્યસ્ત ગતિ દરમિયાન તે એકબીજા સાથે અને પાત્રની દીવાલો સાથે અથડાય છે.વાયુના કણોની પાત્રની દીવાલ સાથેની અથડામણ વાયુનું દબાણ નક્કી કરે છે.
• વાયુઓની અથડામણ સંપૂર્ણ સ્થિતિસ્થાપક હોય છે.આનો અર્થ એમ કે અણુઓની અથડામણ પહેલાની અને પછીની કુલ ઉર્જા સરખી રહે છે.અથડાતા અણુઓ વચ્ચે ઉર્જાનો વિનિમય હોઈ શકે છે.તેમની વ્યક્તિગત ઉર્જાનો સરવાળો અચળ રહે છે.
• ગતિજ ઉર્જામાં ઘટાડો થાય તો અણુઓની ગતિ બંધ થશે અને વાયુઓ નીચે બેસી જાય છે.આ હકીકતમાં અવલોકન કરાયેલી માહિતીથી વિરુધ્ધ છે.કોઈ પણ એક સમયે વાયુ માંના જુદા જુદા કણોને જુદી જુદી ઝડપ હોય છે,અને તેને લીધે જુદી જુદી ગતિજ ઉર્જા હોય છે.આ ધારણા વ્યાજબી છે,કારણ કે જયારે કણો અથડાય છે ત્યારે તેમની ઝડપ બદલાય તેને અપેક્ષિત કહી શકીએ.આ બધા કણોની પ્રારંભિક ઝડપ સરખી હોય તો પણ તેઓ અથડાય એટલે વયક્તિગત ઝડપ બદલાય છે,તો પણ ઝડપ ની વહેચણી કોઈ એક તાપમાને અચળ હોય છે.
• જો અણુને બદલાતી ઝડપ હોય તો તેને બદલાતી ગતિજ ઉર્જા હોવી જોઈએ.આ સંજોગોમાં આપણે સરેરાશ ગતિજ ઉર્જાનો વિચાર કરી શકીએ.સરેરાશ ગતિજ વાદ મુજબ વાયુના અણુઓની સરેરાશ ગતિજ ઉર્જા એ નિરપેક્ષ તાપમાનના સમપ્રમાણમાં હોય છે.પરિણામે અચળકદના વાયુને ગરમ કરતા દબાણ વધે છે.આથી કણોની ગતિજ ઉર્જા વધે છે,અને તેઓ પાત્રની દીવાલ સાથે વારંવાર અથડાય છે,અને વધારે દબાણ કરે છે.
• આવી રીતે વાયુઓનો ગતિજ વાદ બધાજ વાયુ નિયમોને સૈધ્ધાંતિક નિરૂપણ કરવામાં મદદરૂપ થાય છે.વાયુઓના ગતિજ વાદ પર આધારિત પ્રાકકથનો અને ગણતરીએ પ્રાયોગિક અવલોકનો સાથે ખુબ જ સારી રીતે સમંત થાય છે.

જવાબ : ચોક્કસ જથ્થાના વાયુનું કદ તેના તાપમાન તથા દબાણ આધારિત છે.પ્રમાણિત તાપમાન અને દબાણનો અર્થ છે કે 273.15(0 ⁰C) K તાપમાન અને 1 bar (10⁵ પાસ્કલ) દબાણ થાય છે.આને SI પદ્ધતિ મુજબ સ્વીકારાયેલા છે.

• 273.15 K તાપમાન 0 ⁰C એ પાણીનું ઠારબિંદુ દર્શાવે છે.અને 1 bar અથવા 10⁵ પાસ્કલ આ દબાણ દરિયાની સપાટીએ વાતાવરણનું દબાણ દર્શાવે છે.
• STP એટલે એક મોલ વાયુનું પ્રમાણિત અવસ્થાનું એકસમાન કદ.આ કદ મોલર કદ અથવા આણ્વીય કદ તરીકે ઓળખાય છે.
• આશરે મોલર કદ તરીકે 22.41 L ને સ્વીકારાયેલું છે.જયારે ચોક્કસ STP એ 22.413996 L જેટલું છે.
• વાયુના એક મોલમાં રહેલા અણુઓની સંખ્યા 6.022*10²³ છે.
• 273.15 K તાપમાને તથા 1 bar દબાણે (STP એ) કેટલાક વાયુઓના આણ્વીય કદ નીચે મુજબ જોવા મળે છે.
• ઓર્ગોન વાયુમાં (L.mol^-1) આણ્વીય કદ 22.37 મળે છે.
• કાર્બન ડાયોક્સાઈમાં (L.mol^-1) આણ્વીય કદ 22.54 મળે છે.
• ડાયનાઈટ્રોજનમાં (L.mol^-1) આણ્વીય કદ 22.65 મળે છે
• ડાય ઓક્સીજનમાં (L.mol^-1).આણ્વીય કદ22.69 મળે છે.
• ડાયહાઇડ્રોજનમાં (L.mol^-1) આણ્વીય કદ 22.72 મળે છે.
• આદર્શવાયુ માં (L.mol^-1)  આણ્વીય કદ 22.71 મળે છે.

જવાબ : વાહનના ટાયરો પરના પ્રાયોગિક અનુમાનોથી સમજાયુકે દબાણ અને તાપમાન વચ્ચે ગાણિતિક સંબંધ છે તે જોસેફ ગેલ્યુસેકે સમજાવ્યું અને નિયમ રજુ કર્યો કે “ચોક્કસ કદે નિશ્ચિત જથ્થાના વાયુનું દબાણ વાયુના નિરપેક્ષ તાપમાનના સમપ્રમાણમાં હોય છે”

            PT  =અચળાંક=K₃

• આલેખમાં (આકૃતિમાં) સમાન કદ ધરાવતી રેખાને અઈસોકોર નામે ઓળખાય છે.
• વાયુનું કદ મોલની સંખ્યાના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
• આકૃતિના આલેખમાં તાપમન તથા દબાણનો સંબંધ સમજવા મળે છે.
• ચોક્કસ કદે નિશ્ચિત જથ્થાના વાયુ માટે  નું મુલ્ય અચળ રહે છે.
•  = K ના અચળાંકોના મુલ્યો જુદા જુદા અચળ કદ માટે અલગ અલગ જોવા મળે છે.

• ગેલ્યુસેક ના નિયમ પ્રમાણે જો ચોક્કસ કદે નિશ્ચિત જથ્થાના વાયુ માટે જો પ્રારંભિક અવસ્થાએ  તેનું દબાણ તથા નિરપેક્ષ તાપમાન અનુક્રમે P₁ અને T₁ થાય અને અંતિમ અવસ્થામાં P₂ અને T₂ થાય તો આપણે ગેલ્યુસ્કના નિયમ પ્રમાણે P₁ / T₁ =P₂ / T₂ લખી શકાય.

જવાબ :

રસાયણ વિજ્ઞાની ચાર્લ્સે વાયુઓ માટે પ્રયોગો કરીને સાબિત કર્યું કે, નિશ્ચિત જથ્થાના વાયુઓ માટે વાયુનું કદ તાપમાનના વધારા સાથે વધે છે આમ તેમણે તાપમાનના અસર નો સંબંધ શોધ્યો તેને ચાર્લ્સનો નિયમ કહેવાય છે.

ગ્યુસેક અને ચાર્લ્સે માંડીને શોધ્યુ કે તાપમાનમાં દરેક અંશના વધારા સાથે કદ 0 ℃ તાપમાને રહેલા મૂળ કદના  જેટલો વધારો દર્શાવે  છે.

આમ જો 0 ℃ અને t ℃ તાપમાને વાયુના કદ અનુક્રમે V₀ અને V₁ હોય તો ,

V_t = V₀ +  V₀ થાય.

V_t = V₀ (1 +   )

V_t = V₀ (  ) થાય

આ તબક્કે તાપમાનનો એક નવો માપક્રમ વ્યાખ્યાયિત છે જે નીચે મુજબ છે.t⁰C નું નવું માપક્રમ T=273.15+t અને 0⁰C ને T₀=273.15 મુજબ છે. આ માપક્રમ નિરપેક્ષ તાપમાન માપક્રમ(કેલ્વીન તાપમાન માપક્રમ) છે.આ પ્રમાણે ગણત્રી કરતા નીચે પ્રમાણેનો સંબંધ મળે છે.

V_t = V₀ (T₁ / V_૦)

V_t / V₀ = T₁ / T_૦ હવે, આપણે નીચે પ્રમાણેનું સમીકરણ લખી શકીએ.

V₂ / V₁ = T₂ / T₁

V₁ / T₁ = V₂ / T₂

V / T = અચળાંક = K₂

આમ V = K₂T = V α T (નિશ્ચિત દળ અને અચળ દબાણ)

આ ગાણિતિક સમીકરણ જોતા ચાર્લ્સનો નિયમ નીચે પ્રમાણે લખાય.

“જો દબાણ અચળ રહે તો નિશ્ચિત દળના વાયુનું કદ નિરપેક્ષ તાપમાનના સમપ્રમાણમાં હોય છે.”

જવાબ :

• વાયુના નિશ્ચિત જથ્થા માટે અચળ દબાણે વાયુનું કદ તાપમાનના વધારા સાથે વધે છે આ ફેરફારો સમજવા માટે ખુબજ પ્રયોગો અને અવલોકનો કરવામાં આવ્યા હતા.તેના આધારે વાયુના કદ અને તાપમાન વચ્ચેના સંબંધ સમજમાં આવ્યો આને ચાલ્સના નિયમ તરીકે ઓળખ મળી હતી.
• પ્રાયોગિક અવલોકનો અને પરિણામોને આધારે નીચે મુજબનો ચાર્ટ બન્યો જેનાથી તાપમાન અને કદની વધઘટ થવાથી મળેલા મુલ્યોને સમજી શકાય છે.

• તાપમાન સેલ્સિયસને (t^oC) નવા માપક્રમમાં T=273.15+t અને 0^o C ને T₀=273.15 પ્રમાણે દર્શાવાય છે.આ માપક્રમને કેલ્વીન તાપમાન માપક્રમ અથવા નિરપેક્ષ તાપમાન માપક્રમ કહે છે.
• દરેક વાયુઓનુ ગમે તે દબાણે કદ વિરુધ્ધ સેલ્સિયસમાં તાપમાન એક સીધી રેખા હોય છે તેને શુન્ય ક્દ તરફ લંબાવતા દરેક રેખા તાપમાન અક્ષને -273.5⁰C બિંદુઓ છેદે છે.
• જુદા જુદા દબાણે મળેલી રેખાઓના ઢાળ જુદા જુદા હોય છે.-273.15^oC  તાપમાન જ્યાં વાયુનું કદ શૂન્ય માનવામાં આવે છે તે તાપમાનને નિરપેક્ષ તાપમાન માપક્રમ કહે છે.અને કદ વિરુધ્ધ તાપમાન અલેખની દરેક રેખા સમભાર કહેવાય છે.
• બ્રિટીશ વૈજ્ઞાનીક લોર્ડ કેલ્વીનને નિરપેક્ષ તાપમાનનો ખ્યાલ આવ્યો હતો તેથી આ નિરપેક્ષ તાપમાનને કેલ્વીન તાપમાન પણ કહે છે.
• કેલ્વીન તાપમાનને K સંજ્ઞા વડે દર્શાવાય છે.
• કેલ્વીન તાપમાનના માપક્રમને ઉષ્માગતી માપક્રમ પણ કહે છે.
• વાયુનું -273.15^oC તાપમાને કદ શુન્ય થાય છે.એટલે કે વાયુનું અસ્તિત્વ હોતું નથી.આ તાપમાને બધાજ વાયુઓ પ્રવાહી બને છે.આ સૌથી નીચું કાલ્પનિક તાપમાન છે જે તમામ વાયુઓના કદને શુન્ય બનાવે છે આને નિરપેક્ષ શુન્ય તાપમાન કહે છે.

જવાબ :

• આયરિશ વિજ્ઞાની રોબર્ટ બોઈલે 1962 માં વાયુઓના ગુણધર્મોનું સૌ પ્રથમવાર માપન કરેલું.તેમણે જણાવ્યું કે વાયુના નિશ્ચિત જથ્થાનું અચળ તાપમાને,(એટલે મોલ ની સંખ્યા n )વાયુનું દબાણ તેના કદના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. આને બોઈલનો નિયમ કહે છે.
• અહીં દબાણ માટે P અને કદ માટે V નો ઉપયોગ કરાય છે.તેનું ગાણિતિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે.

   P  a (અચળ T (તાપમાન) અને n (જથ્થો))

માટે  P = K₁           જ્યાં K₁ સપ્રમાણતા અચળાંક છે.તેનો આધાર (અચળાંક K₁) વાયુના જથ્થા,તાપમાન અને P તથા V દર્શાવતા એકમો પર આધાર રાખે છે.માટે PV=K મૂકી શકાય.

• ઉપરોક્ત સમીકરણ સમજાવે છે કે નિયત તાપમાનના નિશ્ચિત જથ્થા પર વાયુનું દબાણ અને કદનો ગુણાકાર અચળ હોય છે,
• જો નિશ્ચિત જથ્થાનો વાયુ અચળ (પ્રારંભીક) તાપમાને P₁ અને દબાણ અને V₁ કદ ધરાવે છે,અને વિસ્તરણની અંતિમ સ્થિતિએ કદ V₂ અને દબાણ P₂ થાય છે તો બોઈલના નિયમ પ્રમાણે નીચે મુજબ સમીકરણ રચાય છે.

P₁/ P₂ = V₂/ V₁   નિયત તાપમાન નિશ્ચિત જથ્થો.

• ઉપરોક્ત આકૃતિમાં બોઈલના નિયમનો આલેખ જોઇને સમજી શકાય છે.
• જુદા જુદા અચળ તાપમાને વાયુના નિશ્ચિત જથ્થા માટે દબાણ અને કદ વચ્ચેનો સંબંધ દર્શાવતો આલેખ સમતાપી વક્ર કહેવાય છે.
• અચળ તાપમાને વાયુનું દબાણ વધતા સમતાપી વક્રના કદમાં ઘટાડો થાય છે.એટલે કે દબાણ અડધું કરવામાં આવે તો કદ બમણું થાય છે.આવી રીતે દબાણ અને કદનો ગુણાકાર હમેંશા અચળ રહે છે.
• ઊંચા દબાણે વાયુનું બોઈલના નિયમમાંથી વિચલન થાય છે.આ પરિસ્થિતિ માં આલેખમાં સીધી રેખા મળતી નથી.
• P અને  ના આલેખમાં તે ઉદ્દ્ગમમાંથી પસાર થતી સીધીરેખા મળે છે જે આકૃતિમાં જોઇને સમજી શકાય છે.
• બોઈલના પ્રયોગોથી સાબિત થયું છે કે વાયુ ખુબ જ સંકોચનશીલ હોય છે.જયારે વાયુનું સંકોચન કરાય છે ત્યારે અણુઓની સરખી સંખ્યા વધુ નાની જગ્યા રોકે છે.એટલે કે ઊંચા દબાણે વાયુઓ ઘટ્ટ થાય છે.
• બોઈલનો નિયમ વાયુની ઘનતા અને દબાણનો સંબંધ સમજાવી શકે છે. ૦.૦9 મોલ CO₂ વાયુના કદ પર 300 K તાપમાને દબાણની થતી અસર આપણે નીચેની આકૃતિમાં સમજી શકીએ છીએ.

જવાબ :

• આંતરઆણ્વીય બળો અણુને નજીક નજીક ગોઠવવાનું વલણ ધરાવે છે.જયારે ઉષ્મીય ઉર્જા અણુઓને એકબીજાથી દુર ગોઠવવાનું વલણ ધરાવે છે.
• દ્રવ્ય્ની ભૌતિક અવસ્થાઓ ધન,પ્રવાહી કે વાયુ નક્કી કરવા માટે આંતરઆણ્વીય બળો અને ઉષ્મીય ઉર્જા બંને વિરુદ્ધ પરિબળોને સંતુલિત કરવા ખાસ જરૂરી છે.
• જયારે આણ્વીય પારસ્પરીક ક્રિયા નબળી હોય ત્યારે જો ઉષ્મીયઉર્જામાં ઘટાડો કે તાપમાનમાં ઘટાડો કરીને ક્રિયા ન કરવામાં આવે તો અણુઓ એકબીજા સાથે વળગી રહીને પ્રવાહી કે ઘન બનાવતા નથી.
• વાયુઓનું સંકોચન થવાથી અણુઓ એકબીજાની નજીક આવે છે અને આણ્વીય બળો મહત્તમ બને છે. છતાં પ્રવાહીકરણ થઇ શકતું નથી.
• જો અણુઓના તાપમાનમાં ઘટાડો કરીને ઉષ્મીય ઉર્જામાં ઘટાડો કરવામાં આવે તો વાયુઓનું  પ્રવાહીકરણ શક્ય બને છે.
• આકૃતિમાં આપણે આ સમજી શકાય છે.

જવાબ :

• જયારે દ્વિધ્રુવીય અણુ જયારે અધ્રુવીય અણુની પાસે આવે ત્યારે આ પ્રકારના બળો જોવા મળે છે.
• દ્વિધ્રુવ અણુમાં ઇલેક્ટ્રોનીય વાદળો વિકૃત (વેહંચાયેલા) જોવા મળે છે.
• આવા દ્વિધ્રુવ અણુની પાસે જયારે અધ્રુવીય આવે ત્યારે અધ્રુવીય અણુઓના ઇલેક્ટ્રોનીય વાદળો પણ વિકૃત બને છે.

જવાબ :

• આવા બળો કાયમ દ્વિધ્રુવીયતા ધરાવતા ધ્રુવીય અણુઓ તથા કાયમ માટે દ્રિધ્રુવીયતાની ઉણપવાળા અણુઓ સાથે સક્રિય થાય છે.જે અણુઓ વિદ્યુતઋણતામાં વધુ તફાવત ધરાવતા પરમાણુથી બને છે  તે દ્વિધ્રુવ જ બને છે. દા.ત. HCI જેવા ,
• આ પ્રકારના દ્વિધ્રુવ અણુઓ પૈકી જે પરમાણુ વધારે વિદ્યુતઋણતા ધરાવે તેને આંશિક ઋણ વીજભાર (d^-) થી,તથા વિદ્યુતઋણતા ઓછી હોય તે પરમાણુ આંશિક ધન વીજભાર(d⁺)થી દર્શાવાય છે.
• દ્વિધ્રુવના છેડા આંશિક ભાર ધરાવતા હોય છે તેને ગ્રીક અક્ષર ડેલ્ટા(d) વડે દર્શાવામાં આવે છે.
• વિદ્યુતીય ઇલેક્ટ્રોનીય એકમનું મુલ્ય 1.6x10^-19 C જેટલું હોય છે.અને આંશિક વીજભારનું મૂલ્ય હંમેશા આના કરતા ઓછું હોય છે.
• ધ્રુવીય અણુઓ બાજુના વિરુધ્ધ વીજભાર ધરાવતા અણુઓ સાથે પારસ્પરીક ક્રિયા કરે છે.
• આકૃતિ મુજબ HC1 અણુમાં H પરમાણુ, C પરમાણુ કરતા વધારે વિદ્યુતઋણતા ધરાવે છે.માટે H પરમાણુનો આંશિક ધન ઇલેક્ટ્રોનીય ભાર અને C પરમાણુ આંશિક ઋણ ઇલેક્ટ્રોનીય ભાર મેળવે છે.તેથી HC1 ના આ બે અણુઓ વચ્ચે પારસ્પરિક દ્વિધ્રુવીય આકર્ષણ થાય છે.આ આકર્ષણ બળને દ્વિધ્રુવ દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ બળ કહે છે.
• આ પારસ્પરિક ક્રિયાના બળો લંડનના બળો કરતા વધુ પ્રબળ (અસરકારક) હોય છે.આવા અણુઓમાં બંને બળની ભેગી અસર થાય છે.
• આયનની પારસ્પરિક ક્રિયા થાય તેના બળો કરતાં લંડન બળો નિર્બળ હોય છે.
• જેમ દ્વિધ્રુવો વચ્ચેનું અંતર ઘટે તેમ આકર્ષણ બળ પણ ઘટે છે.
• દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ પારસ્પરિક ક્રિયા કરે તે ઉંપરાંત ધ્રુવીય અણુઓ લંડન બળો વડે પણ પારસ્પરિક ક્રિયા કરી શકે છે.અને જયારે આવું બને છે ત્યારે ધ્રુવીય અણુઓમાં કુલ આન્તરઆણ્વીય બળો વધે છે.

જવાબ :

• વિસર્જન બળોને લંડન બળો તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.જર્મન રસાયણ વિજ્ઞાની ફ્રિટઝ લંડને સૌપ્રથમ આ બળોનો પ્રસ્તાવ રજુ કર્યો હતો.
• પરમાણુઓ અને અધ્રુવીય અણુઓ વિદ્યુતીય ઉર્જા પામવામાં સમમિત હોય છે.તેમના ઇલેક્ટ્રોનીય વાદળો સમમિત રીતે વહેંચાયેલો હોય છે.
• આકૃતિ 5.1 માં પરમાણુ A અને પરમાણુ B માં ઈલેક્ટ્રોનનું વિદ્યુત વાદળ એકસરખી રીતે વેહેંચાયેલું જોવા મળે છે.

• પરમાણુઓ કે અણુઓમાં દ્વિધ્રુવીયતા વિકસે છે તે આ પ્રમાણે સમજી શકાય છે.આકૃતિ મુજબ જયારે A અને B પરમાણુઓ એકબીજાની નજીક આવે છે ત્યારે પરમાણુ A ની ક્ષણિક ઈલેકટ્રોન ની વિજભારની ઘનતામાં વિક્ષેપ પડે છે જે આકૃતી 5.1(b) માં દેખાય છે.આપણને ઈલેકટ્રોનની ઘનતા જમણી બાજુ ના છેડા પર વધારે જોવા મળે છે.ડાબી બાજુ ઓછી ઘનતા હોય છે.માટે પરમાણુ A ક્ષણિક સમય માટે દ્વિધ્રુવીય બને છે
• હવે A પરમાણુના સંપર્કમાં આવતા B પરમાણુમાં,A પરમાણુની ક્ષણિક સમયની મળેલી ધ્રુવીયતા,નજીક આવેલા B પરમાણુની વિદ્યુતઘનતાને વિકૃત કરે છે.પરિણામે પરમાણુ B માં દ્વિધ્રુવીયતા પ્રેરિત થાય છે.
• A પરમાણુનો જમણો છેડો વધારે ઈલ્કટ્રોન ઘનતા ધરાવે છે.તે છેડાના સંપર્કમાં B પરમાણુ આવતા તે તરફ ના B ના છેડામાં ઘનતાની ઉણપ વર્તાય છે.તથા B પરમાણુના બીજા છેડે વધુ ઇલેક્ટ્રોનીય ઘનતા જોવા મળે છે.
• A અને B બંને પરમાણુઓમાં ત્વરીત દ્વિધ્રુવીયતા જોવા મળતા પરમાણુ A અને B ના અસમાન ધ્રુવો નજીક આવતા ક્ષણિક આકર્ષણ બળનો અનુભવ કરે છે.
• આકૃતિ C માં આ ક્ષણિક આકર્ષણ બળ જોઈ શકાય છે.
• જયારે આવું આકર્ષણ બળ મળે ત્યારે અણુ કે પરમાણુની ઇલેક્ટ્રોનીય ઘનતામાં વિક્ષેપ પડે છે.અને તેની અસર બીજા નજીક આવેલા અણુ કે પરમાણુમાં પણ જોવા મળે છે.આ અસરથી ઉત્પન્ન થતાં આકર્ષણ બળ ને વિસર્જન બળ કે લંડન બળ પણ કહે છે.
• આવી પ્રકારના આકર્ષણ બળો હમેશા આકર્ષણીય હોય છે.આ પ્રકારના બળો બે ઘટક વચ્ચેના અંતરના 6 ઘાતના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં જોવા મળે છે. (1/r⁶ અહીં r બંને  કણો વચ્ચેનું અંતર દર્શાવે છે.)બે ઘટકો વચ્ચે 500pm સુધીજ આવું આકર્ષણ બળ પ્રવર્તે છે.તેમની પ્રબળતાનો આધાર કણોની ધ્રુવીભનીયતા પર હોય છે.