हीलियम तथा ऑक्सीजन गैसों के समान द्रव्यमानो को समान ऊष्मा प्रदान की जाती है । किस गैस के ताप में वृद्धि अधिक होगी तथा क्यों ?

Explanation

हीलियम गैस का ताप अधिक बढ़ेगा । इसका कारण यह है कि हीलियम एकपरमाणुक गैस है, अतः इसे दी गयी समस्त ऊष्मा केवल स्थानान्तरीय गतिज ऊर्जा बढ़ाने में प्रयुक्त होती है । इसके विपरीत, ऑक्सीजन द्वीपरमाणुक गैस है, अतः इसे दी गयी समस्त ऊष्मा स्थानान्तरीय तथा घूर्णन दोनों प्रकार की गतिज उर्जाएँ बढ़ाने में प्रयुक्त होती है । चूँकि स्थानान्तरीय गतिज ऊर्जा में वृद्धि ही ताप वृद्धि के लिए उत्तरदायी है अतः ऑक्सीजन गैस के ताप में वृद्धि, हीलियम की अपेक्षा काम होगी ।
गणितीय रूप में, समीकरण `Q=mc_(v)Deltat` से `Deltat=(Q)/(mC_(v))`
ऑक्सीजन के लिए `C_(v)=(5)/(2)R` तथा हीलियम के लिए `C_(v)=(3)/(2)R`
अतः `" "((Deltat)_(He))/((Deltat)_(O_(2)))=((C_(v))_(O_(2)))/((C_(v))_(He))=((5//2)R)/((3//2)R)=(5)/(3)`.