$NTP$ એ રહેલ $4.0\; g$ વાયુ $22.4$ લિટર કદ રોકે છે. અચળ કદે વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા $5.0\; JK^{-1}mol^{-1}$ છે. જો $NTP$ એ આ વાયુમાં ધ્વનિનો વેગ $952 \;ms^{-1}$ હોય, તો અચળ દબાણે વાયુની વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા ($J K^{-1} mol^{-1}$) કેટલી થાય?

(વાયુનો અચળાંક $R=8.3 \;JK ^{-1} mol ^{- 1}$ લો)

  • A$8.5$
  • B$8.0$
  • C$7.5$
  • D$7.0 $
AIPMT 2015, Difficult
Download our app for free and get startedPlay store
b
since \(4.0 \mathrm{g}\) of a gas occupies \(22.4\) litres at \(NTP\), so the molecular mass of the gas is

\(M=4.0 \mathrm{g} \mathrm{mol}^{-1}\)

As the speed of the sound in the gas is

\(v=\sqrt{\frac{\gamma R T}{M}}\)

where \(\gamma\) is the ratio of two specific heats, \(R\) is the universal gas constant and \(T\) is the temperature of the gas. 

\(\therefore \gamma=\frac{M v^{2}}{R T}\)

Here, \(M=4.0 \mathrm{g} \mathrm{mol}^{-1}=4.0 \times 10^{-3} \mathrm{kg} \mathrm{mol}^{-1}\)

\(v=952 \mathrm{ms}^{-1}, R=8.3 \mathrm{JK}^{-1} \mathrm{mol}^{-1}\) and \(T=273 \mathrm{K}(\mathrm{at} \mathrm{NTP})\)

\(\because \quad \gamma=\frac{\left(4.0 \times 10^{-3} \mathrm{kg} \mathrm{mol}^{-1}\right)\left(952 \mathrm{ms}^{-1}\right)^{2}}{\left(8.3 \mathrm{JK}^{-1} \mathrm{mol}^{-1}\right)(273 \mathrm{K})}=1.6\)

By definition, \(\gamma=\frac{C_{p}}{C_{v}}\) or \(C_{p}=\gamma C_{v}\) 

But \(\gamma=1.6\) and \(C_{v}=5.0 \mathrm{JK}^{-1} \mathrm{mol}^{-1}\)

\(\therefore \quad C_{p}=(1.6)\left(5.0 \mathrm{JK}^{-1} \mathrm{mol}^{-1}\right)=8.0 \mathrm{JK}^{-1} \mathrm{mol}^{-1}\)

art

Download our app
and get started for free

Experience the future of education. Simply download our apps or reach out to us for more information. Let's shape the future of learning together!No signup needed.*

Similar Questions

  • 1
    સ્થિત તરંગનું સમીકરણ $y = a\, sin\, bx\, sin\, \omega t$ છે તો બે ક્રમિક નિસ્પંદ બિંદુ વચ્ચેનું અંતર કેટલું હશે?
    View Solution
  • 2
    માધ્યમની એકમ લંબાઇ દીઠ તરંગોની સંખ્યાને શું કહેવાય છે?
    View Solution
  • 3
    ${y_1} = {a_1}\sin \,\left( {\omega t - \frac{{2\pi x}}{\lambda }} \right)$ અને ${y_2} = {a_2}\cos \,\left( {\omega t - \frac{{2\pi x}}{\lambda } + \phi } \right)$ તરંગ વચ્ચે પથ તફાવત કેટલો થાય?
    View Solution
  • 4
    એક ઘ્વનિ ઉત્પાદક એ $100 \,s^{-1}$ આવૃતિ ઘરાવતા ઘ્વનિ ઉત્પાદક સાથે $5$ સ્પંદ પ્રતિ સેકન્ડ ઉત્પન્ન કરે છે. જો સ્ત્રોતની દ્રિતીય આવૃતિ એ $205\; s^{-1}$ આવૃતિ ઘરાવતા ઘ્વનિ ઉત્પાદક સાથે $5$ સ્પંદ પ્રતિ સેકન્ડ ઉત્પન્ન કરે છે. પ્રથમ ઉત્પાદકની આવૃતિ (${s^{ - 1}}$ માં) કેટલી હશે?
    View Solution
  • 5
    ખેંચેલા તારની લંબાઇ $40\%$ ધટાડવામાં અને તણાવ $44\%$ વધારવામાં આવે,તો અંતિમ અને શરૂઆતની મૂળભૂત આવૃત્તિનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
    View Solution
  • 6
    તરંગનું સમીકરણ $y = {10^{ - 4}}\sin \,\left[ {100\,t - \frac{x}{{10}}} \right] $ વડે રજૂ કરવામાં આવે છે. તરંગનો વેગ ($m/s$ માં) કેટલો થાય?
    View Solution
  • 7
    $X-$ દિશામાં પ્રસરણ પામતા તરંગનું તરંગ -સમીકરણ નીચે મુજબ છે.$y\left( {x,t} \right) = 0.005cos\left( {\alpha x - \beta t} \right)$જો તરંગની તરંગલંબાઇ અને આવર્તકાળ અનુક્રમે $0.08$ $m$ અને $2.0$ $s$ હોય,તો $\alpha $ અને $\beta $ નાં મૂલ્યો યોગ્ય એકમમાં કેટલા હશે?
    View Solution
  • 8
    ખેંચેલા તારની લંબાઇ $40\%$ ધટાડવામાં અને તણાવ $44\%$ વધારવામાં આવે,તો અંતિમ અને શરૂઆતની મૂળભૂત આવૃત્તિનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
    View Solution
  • 9
    ઉદ્‍ગમથી $2m$ અંતરે તીવ્રતા $ 1 \times {10^{ - 2}}\mu \;W/{m^2} $ હોય,તો $10m$ અંતરે તીવ્રતા કેટલી થાય?
    View Solution
  • 10
    $t= 0$ સમયે $x-$દિશામાં ગતિ કરતાં તરંગ માટે વિક્ષેપ (disturbance)$y (x, t)$, $y = \frac{1}{{1 + {x^2}}}$ મુજબ અને $t= 2\;s$ દરમિયાન $y = \frac{1}{{\left[ {1 + {{\left( {x - 1} \right)}^2}} \right]}}$ મુજબ આપવામાં આવે છે. જ્યાં $x$ અને $y$ મીટરમાં છે. જો તરંગનો આકાર ગતિ દરમિયાન બદલાતો ના હોય તો તરંગનો વેગ $m/s$ માં કેટલો થાય?
    View Solution