कक्षा 11 भौतिक विज्ञान के महत्वपूर्ण प्रश्न उत्तर – अणुगति सिद्धांत

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श्रोत – राष्ट्रीय शैक्षिक अनुसन्धान और प्रशिक्षण परिषद् 
कक्षा: 11 
विषय: भौतिक विज्ञान 
अध्याय: यूनिट 13 – अणुगति सिद्धांत

कक्षा 11 भौतिक विज्ञान के महत्वपूर्ण प्रश्न उत्तर – अणुगति सिद्धांत

कक्षा 11 भौतिक विज्ञान विषय के यूनिट 13 – अणुगति सिद्धांत के महत्वपूर्ण प्रश्न उत्तर यहाँ प्राप्त करें।

बहु विकल्पीय प्रश्न I (MCQ I)

13.1- किसी घनाकार पात्र (जिसके पार्श्व क्षैतिज + ऊर्ध्वाधर हैं) में NTP पर आदर्श गैस भरी है। यह पात्र किसी राॅकेट में है, जो 500 m s⁻¹ की चाल से ऊर्ध्वाधर दिशा में गति कर रहा है। पृथ्वी से देखने पर पात्र के भीतर गैस का दाब

13.2- किसी घनाकार पात्र ABCDEFGH में 300 K ताप मोल आदर्श गैस भरी है (चित्र के अनुसार)। इस घन का एक पार्श्व EFGH किसी ऐसे पदार्थ का बना है जो अपने
ऊपर आपतित गैस के किसी अणु को पूर्णतः अवशोषित कर लेता है। किसी भी दिए गए समय पर,

(a) EFGH पर दाब शून्य होगा।
(b) सभी पार्श्वों पर दाब समान होगा।
(c) ABCD की तुलना में EFGH पर दाब दोगुना होगा।
(d) EFGH पर ABCD की तुलना में दाब आधा होगा।

13.3- बाॅयल का नियम लागू होता है
(a) रुद्धोष्म प्रक्रम पर
(b) समतापीय प्रक्रम पर
(c) समदाबी प्रक्रम पर
(d) सम आयतनिक प्रक्रम पर

13.4- किसी सिलिंडर में ऊर्ध्वाधर स्थिति में आदर्श गैस भरी है तथा इस पर M द्रव्यमान का पिस्टन लगा है जो बिना किसी घर्षण के ऊपर-नीचे गति कर सकता है
(चित्र के अनुसार) यदि ताप में वृद्धि करें तो

(a) गैस के p तथा V दोनों परिवर्तित हो जाएंगे।
(b) चार्ल्स के नियम के अनुसार केवल p में वृद्धि होगी।
(c) V परिवर्तित होगा परंतु p नहीं।
(d) p परिवर्तित होगा परंतु V नहीं।

13.5- किसी आदर्श गैस के लिए दिए गए द्रव्यमान के लिए, दाब के दो भिन्न मानों के लिए, आयतन एवं ताप के बीच ग्राफ चित्र में दर्शाया गया है। P₁ तथा P₂ के बीच संबंध
के बारे में क्या निष्कर्ष निकाला जा सकता है?

(a) P1 > P2 (b) P1 = P2 (c) P1 < P2 (d) आंकड़े पर्याप्त नहीं हैं

13.6- 1 मोल H₂ गैस T = 300 K ताप पर आयतन V = 1.00 m³ के बाॅक्स में भरी है।
(a) आरंभ के दाब के बराबर
(b) आरंभ के दाब का दोगुना
(c) आरंभ के दाब का 10 गुना
(d) आरंभ के दाब का 20 गुना

13.7- V आयतन के किसी पात्र में 1 मोल हाइड्रोजन तथा 1 मोल आॅक्सीजन का मिश्रण
(दोनों गैसों को आदर्श गैस मानकर) भरा है। मान लीजिए f₁ (v) dv हाइड्रोजन अणुओं
के उस अंश को निर्दिष्ट करता है जिनकी चाल v तथा (v + dv) के बीच है तथा ऐसा
f₂ (v) dv आॅक्सीजन के लिए है। तब
(a) f₁ (v) + f₂ (v)= fb मैक्सवेल-वितरण नियम का पालन करता है।
(b) f₁ (v), f₂ (v) पृथक रूप से मैक्सवेल-वितरण नियम का पालन करेंगे।
(c) न तो f₁ (v), और न हीf₂ (v) मैक्सवेल-वितरण नियम का पालन करेंगे।
(d) f₂ (v) तथा f₁ (v) समान होंगे।

13.8- किसी फूले हुए रबड़ के गुब्बारे में भरी 1 मोल गैस का दाब p, आयतन V तथा ताप T है। यदि ताप बढ़कर 1.1 T तथा आयतन बढ़कर 1.05 V हो जाता है तो अंतिम
दाब होगा-
(a) 1.1 p
(b) p
(c) p से कम
(d) p एवं 1.1.p के बीच

बहु विकल्पीय प्रश्न II (MCQ II)

13.9- ABCDEFGH ऊष्मारोधी पदार्थ का बना कोई खोखला घन है (चित्र के अनुसार)। इसके फलक ABCD पर धनावेश है। घन के भीतर आयनीकृत हाइड्रोजन भरी है। दाब के लिए सामान्य अणुगति सिद्धांत का व्यंजक

(a) प्रति एकांक आयतन कुल ऊर्जा
(b) ऊर्जा का केवल स्थानांतरीय भाग क्योंकि घूर्णी ऊर्जा स्थानांतरीय ऊर्जा की तुलना में बहुत कम है।
(c) ऊर्जा का केवल स्थानांतरीय भाग क्योंकि दीवार से संघट्ट के समय दाब का संबंध
रैखिक संवेग में अंतर से होता है।
(d) ऊर्जा का स्थानांतरीय भाग क्योंकि घूर्णी ऊर्जाएँ दोनों चिन्हों की हो सकती है तथा
सभी अणुओं के लिए इसका औसत शून्य है।

13.11- किसी द्वि-परमाणुक अणु में किसी दिए गए ताप पर घूर्णी ऊर्जा
(a) मैक्सवेल वितरण के अनुसार होती है।
(b) प्रत्येक अणु के लिए समान होती है।
(c) प्रत्येक अणु के लिए स्थानांतरीय गतिज ऊर्जा के बराबर होती है।
(d) प्रत्येक अणु के लिए स्थानांतरीय गतिज ऊर्जा की (2/3) होती है।

13.12- नीचे दिया कौन-सा आरेख (चित्र के अनुसार) आदर्श गैस व्यवहार दर्शाता है-

13.13- जब कोई गैस रूद्धोष्मतः संपीडित की जाती है, तो इसके ताप में वृद्धि होती है। अणुओं में पहले की तुलना में औसतन अधिक गतिज ऊर्जा होती है। गतिज ऊर्जा में वृद्धि का कारण है-

(a) केवल दीवार के गतिक भाग से संघट्ट।
(b) समस्त दीवार से संघट्ट।
(c) आयतन के भीतर अणुओं की अपनी गति त्वरित होना।
(d) अणुओं के बीच ऊर्जा का पुनः वितरण।

अति लघु उत्तरीय प्रश्न (VSA)

13.14- 39.4 g गोल्ड में परमाणुओं की संख्या परिकलित कीजिए। गोल्ड का मोलर द्रव्यमान 1978 g mole⁻¹ है।

13.15- किसी गैस के लिए दिए गए द्रव्यमान का 27°C ताप तथा 1 atm दाब पर आयतन 100 cc है। 327°C पर इसका क्या आयतन होगा?

1316- 27°C ताप तथा 1.00 वायुमंडलीय दाब पर किसी गैस के दिए गए द्रव्यमान में अणुओं की वर्ग माध्य मूल चाल 100 m s⁻¹ है। 20º C ताप तथा 2.00 वायुमंडलीय दाब पर गैसे के अणुओं की वर्ग माध्य मूल चाल क्या होगी?

13.17- किसी गैस के दो अणुओं की चाल क्रमशः 9× 10⁶ m s⁻¹ तथा 1× 10⁶ m s⁻¹ है। इन अणुओं की वर्ग माध्य मूल चाल क्या है?

13.18- किसी गैसोंके मिश्रण में ताप T पर 2.0 मोल आॅक्सीजन तथा 4.0 मोल नियाॅन के है। सभी कंपन विधाओं की उपेक्षा करते हुए निकाय की कुल आंतरिक ऊर्जा परिकलित कीजिए (आॅक्सीजन की दो घूर्णी विधाएँ होती हैं)।

लघु उत्तरीय प्रश्न (SA)

13.20- चित्र में दर्शाये गए पात्र में दो चैंबर हैं जिन्हें विभाजक द्वारा पृथक किया गया है तथा इनके आयतन V₁ = 2.0 लीटर एवं V₂= 3.0 लीटर। इन चैंबरों में दाब p₁ = 1.00 atm एवं p₂ = 2.00 atm पर गैसों के क्रमशः µ₁ = 4.0 तथा µ₂ = 5.0 मोल हैं। विभाजक को हटाने पर मिश्रण के साम्य में आने के पश्चात् दाब परिकलित कीजिए।

13.22- हमारे पास 3 cm साइज के घनाकार चैंबर में NTP पर 0.5 g हाइड्रोजन गैस है। चैंबर
की इस गैस को ताप नियत रखते हुए अंतिम दाब 100 atm होने तक संपीडित किया
गया। इस अंतिम अवस्था में आदर्श गैस नियम को मानना न्यायसंगत है। (हाइड्रोजन के

13.23- जब साइकिल के टायर में पंप से वायु भरते हैं तो टायर में वायु का आयतन एवं दाब दोनों में वृद्धि होती जाती है। इस प्रकरण में बायल-नियम का क्या होता है?

13.24- किसी गुब्बार में 7º C पर 5.0g हीलियम गैस भरी है। परिकलित कीजिए-
(a) गुब्बारे में हीलियम के परमाणुओं की संख्या,
(b) निकाय की कुल आंतरिक ऊर्जा।

13.25- NTP पर हाइड्रोजन गैस के 1 cc में हाइड्रोजन के अणुओं की स्वातंत्रय कोटि की संख्या परिकलित कीजिए।

13.26- कोई रोधी पात्र जिसमें m मोलर द्रव्यमान की एकपरमाणुक गैस भरी है। v₀ वेग से गतिमान है। यदि पात्र को यकायक रोक दिया जाए, तो आप में परिवर्तन ज्ञात कीजिए।

दीर्घ उत्तरीय प्रश्न (LA)

13.27- स्पष्ट कीजिए कि
(a) चंद्रमा पर वायुमंडल क्यों नहीं है।
(b) तुंगता बढ़ने पर ताप क्यों घटता है?

13.28- किसी आदर्श गैस पर विचार कीजिए जिसमें चालों का वितरण निम्नलिखित है-

13.29- 20 × 20 × 1.5 km³ आयतन के वायु के क्षेत्र में पूर्ण अंधकार में 10 छोटे वायुयान 150 km/h की चाल से उड़ रहे हैं। आप इनमें से किसी एक ऐसे वायुयान में हैं जो यादृच्छिक इस क्षेत्र में उड़ रहा है और जिसके पास यह जानकारी करने का कोई साधन नहीं है कि अन्य वायुयान कहाँ है। औसतन कितने समय पश्चात् आपके वायुयान के
साथ निकट संघट्ट होने की संभावना है। मोटे तौर पर परिकलन के लिए यह मानिए कि वायुयान के चारों ओर का सुरक्षित क्षेत्र 10 m त्रिज्या का गोला है।

13.30- 1.00m³ का कोई बाॅक्स 300K ताप एवं 1.50 atm दाब पर नाइट्रोजन गैस से भरा है। इस बाॅक्स में 0.010 mm² का कोई छिद्र है। यदि बाहर का दाब 1 atm है, तो बाॅक्स के भीतर 0.10 atm दाब में कमी होने में कितना समय लगेगा?

13.31- मान लीजिए लकड़ी का कोई गुटका ताप T और द्रव्यमान घनत्व p की किसी गैस में v₀ वेग से गतिमान है। मान लीजिए कि वेग x-अक्ष के अनुदिश है तथा v के लंबवत् गुटके की अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल A है। यह दर्शाइए कि गुटके पर कर्षण बल

उत्तरमाला अध्याय 13 (अणुगति सिद्धांत)

13.1- (b) चर्चा के लिए टिप्पणियाँ- यहाँ सापेक्ष गति की संकल्पना का अविर्भाव होता है और यह तथ्य महत्वपूर्ण हो जाता है कि जब भी संघट्ट होता है तो सापेक्ष वेग में ही परिवर्तन होता है।

13.2- (d) चर्चा के लिए टिप्पणियाँ- आदर्श स्थिति में जो प्रायः हमारी चर्चा के विषय होते हैं प्रत्येक संघट्ट में अभिलंबवत् संवेग के परिणाम में दो बार परिवर्तन होता है। फलक EFGH पर इसका केवल आधा भाग हस्तांतरित होता है।

13.3- (b)

13.4- (c) यह एक स्थिर दाब (p =Mg /A) व्यवस्था है।

13.5- (d)

13.6- (d) चर्चा के लिए टिप्पणियाँ- आदर्श गैस नियम का सामान्य कथन मूलतः अणुओं के लिए
प्रस्तुत किया गया है। यदि कोई गैस परमाणु रूप में हो (जिसकी पूरी संभावना है) अथवा अणुओं और परमाणुओं से मिलकर बनी हो तो उसके लिए इस नियम को स्पष्ट कथन
के रूप में प्रस्तुत नहीं किया गया है।

13.7- (b)टिप्पणियाँ- किसी मिश्रण में औसत गतिज ऊर्जाएँ बराबर होती हैं। अतः उनके वेगों का वितरण बिल्वुफल भिन्न होता है।

13.27- चंद्रमा का गुरुत्वाकर्षण बल बहुत क्षीण होता है इसलिए इसके पृष्ठ से पलायन वेग का मान बहुत कम है। सूर्य से देखने पर चंद्रमा पृथ्वी के बहुत निकट है। चंद्रमा भी प्रति इकाई क्षेत्रफल पर उतनी ही ऊष्मा ग्रहण करता है जितनी पृथ्वी। वायु के अणुओं का चाल-परास बहुत अधिक होता है। यद्यपि वायु के अणुओं की rms चाल चंद्रमा पर पलायन वेग से बहुत कम होती है फिर भी एक बड़ी संख्या में ऐसे अणु होते हैं जिनकी चाल पलायन वेग से अधिक होती है और वे पलायन कर जाते हैं। अब शेष बचे अणुओं में संतुलन ताप के लिए चाल वितरण होता है। फिर से बड़ी संख्या में अणुओं की चाल पलायन वेग से अधिक हो जाती है और ये पलायन कर जाते हैं। इस प्रकार दीर्घकाल r चंद्रमा का सारा वायुमंडल समाप्त हो गया।

(b) जैसे-जैसे अणु ऊपर उठते हैं उनकी स्थितिज ऊर्जा में वृद्धि होती है। इसलिए गतिज ऊर्जा में कमी आती है जिससे ताप कम हो जाता है। अधिक ऊँचाई पर गैस को फैलने
के लिए अधिक आयतन उपलब्ध होता है। गैस के फैलने से कुछ ताप कम हो जाता है।

इस पेज पर दिए गए कक्षा 11 भौतिक विज्ञान के महत्वपूर्ण प्रश्न उत्तर – अणुगति सिद्धांत की सहायता से छात्रों की तैयारी अच्छे तरीके से हो सकती है। परीक्षा में अच्छे अंक प्राप्त करने के लिए और अपनी तैयारी सुदृढ़ तरीके से करने के लिए छात्र इस पेज पर दिए गए महत्वपूर्ण प्रश्न-उत्तरों को देख सकते हैं।

कक्षा 11 भौतिक विज्ञान प्रश्न उत्तर