গ্যাস অণুর গড় মুক্ত পথ তার ঘনত্বের -

Another Explanation (5): প্রশ্ন: গ্যাস অণুর গড় মুক্ত পথ তার ঘনত্বের কতটুকু সম্পর্কিত? উত্তর: "বর্গের ব্যস্তানুপাতিক"

ব্যাখ্যা:

গ্যাসের অণুর গড় মুক্ত পথ (Mean Free Path, λ) নির্ভর করে তার ঘনত্বের উপর। এটি বোঝাতে হলে চলুন নিম্নলিখিত মূল ধারণাগুলি বিবেচনা করি:

1. গ্যাসের অণুর ঘনত্ব (n): প্রতি একক আয়তানে অণুর সংখ্যা।
2. গড় মুক্ত পথ (λ): অণু দুটি সংঘর্ষের মধ্যে গড় দূরত্ব।

গড় মুক্ত পথ নির্ণয়ের সূত্র:

  
λ ∝ 1 / (n × σ)  

এখানে, - n হল অণুর ঘনত্ব, - σ হল অণুর ক্রস-সেকশন এলাকা।

ঘনত্বের সঙ্গে সম্পর্ক:

অণুর ঘনত্ব n এর বৃদ্ধি হলে, অণুর সংখ্যা বাড়ে, ফলে অণুর মধ্যে দূরত্ব কমে। এর ফলে গড় মুক্ত পথ λ কমে যায়। অর্থাৎ, λ ∝ 1 / n

গ্যাসের ঘনত্বের উপর গড় মুক্ত পথের সম্পর্ক:

যেহেতু অণুর ঘনত্ব n এর বর্গের ব্যস্তানুপাতিক নয়, বরং এর বিপরীত ব্যস্তানুপাতিক। অতএব, গড় মুক্ত পথ λ ঘনত্বের বর্গের বিপরীত।

সারসংক্ষেপ:

গ্যাসের অণুর গড় মুক্ত পথ তার ঘনত্বের বর্গের বিপরীত সম্পর্কিত। এটি বোঝায় যে, যখন ঘনত্ব বাড়ে, তখন গড় মুক্ত পথ কমে যায়, এবং এর সম্পর্ক λ ∝ 1 / n²।