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भौतिकी · शब्दावली

सूक्ष्म और स्थूल पैमाने क्या है?

परिभाषा 20.1 विश्वविद्यालय भौतिकी — वर्ष 1 · अध्याय 20 — अणुगति सिद्धांत और आदर्श गैस

सूक्ष्म पैमाने पर पदार्थ अणुओं से बना है: 1mol1\,\mathrm{mol} में NA=6.02×1023N_A = 6.02 \times 10^{23}\, अणु होते हैं, और हर एक लगभग 0.3nm0.3\,\mathrm{nm} चौड़ा; साधारण परिस्थितियों की किसी गैस में वे 3nm3\,\mathrm{nm} की दूरी पर रहते हैं, सैकड़ों मीटर प्रति सेकंड से चलते हैं और लगभग हर 70nm70\,\mathrm{nm} पर टकराते हैं। स्थूल पैमाने पर किसी निकाय का वर्णन कुछ ही अवस्था चरों से होता है — दाब PP, आयतन VV, ताप TT, पदार्थ की मात्रा nn — जो अणुओं की विशाल संख्याओं पर लिए गए औसत हैं। कोई चर विस्तीर्ण कहलाता है यदि निकाय दुगुना करने पर वह भी दुगुना हो जाए (VV, nn, द्रव्यमान, ऊर्जा), और गहन यदि न हो (PP, TT, घनत्व)।

उदाहरण

उदाहरण 20.8 (हवा के आँकड़े)

300K300\,\mathrm{K} पर नाइट्रोजन: u=3×8.314×300/0.028=517m/su = \sqrt{3 \times 8.314 \times 300/0.028} = 517\,\mathrm{m}/\mathrm{s}; हाइड्रोजन, 1930m/s1930\,\mathrm{m}/\mathrm{s}; जो जितना भारी वह उतना ही धीमा, 1/M1/\sqrt M की तरह। 1bar1\,\mathrm{bar} और 300K300\,\mathrm{K} पर, n=P/kBT=2.4×1025m3n^* = P/k_BT = 2.4 \times 10^{25}\,\mathrm{m}^{-3}: यानी प्रति मोल 24L24\,\mathrm{L}, और एक लीटर में 2.7×10222.7 \times 10^{22}\, अणु। 200m3200\,\mathrm{m}^{3} की किसी कक्षा में: 8300mol8300\,\mathrm{mol}, यानी 240kg240\,\mathrm{kg} हवा।

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