सविस्तर स्पष्टीकरण (Detailed Explanation):
अचूक उत्तर: पर्याय (1)
योग्य उत्तर स्निग्धता वाढते आहे.Key Points
• तापमान वाढल्यास वायूंची स्निग्धता वाढते. ही घटना वायूंच्या रेणूंच्या वर्तनामुळे घडते.
• तापमान वाढल्यास, वायूंच्या रेणूंची गतिज ऊर्जा वाढते. रेणू अधिक वेगाने फिरतात, ज्यामुळे अधिक वारंवार टक्कर होतात आणि परिणामी स्निग्धता वाढते.
• द्रवांमधील स्निग्धता तापमानासह कमी होते याच्या विपरीत, आंतररेणुकीय बल आणि रेणूंच्या गतीमुळे वायू वेगळे वर्तन करतात. म्हणून, हे विधान योग्य आहे.
• वायूमध्ये वाढलेल्या रेणुंच्या टक्करांमुळे वायूच्या स्तरांमध्ये गती हस्तांतरण वाढते, जे थेट स्निग्धतेच्या वाढीशी संबंधित आहे.
• वायूमध्ये, स्निग्धता रेणूंच्या सरासरी मुक्त मार्गावर आणि वेगावर अवलंबून असते, जे दोन्ही तापमानासह वाढतात. अशाप्रकारे, वायूंच्या स्निग्धतेवर तापमानाचा परिणाम द्रवांपेक्षा भिन्न असतो.
• म्हणून, योग्य उत्तर आहे स्निग्धता वाढते.
Additional Information
• स्निग्धता:
• स्निग्धता म्हणजे द्रवाच्या विकृती किंवा प्रवाहाचा प्रतिकार करण्याचे माप. ते रेणुंच्या आंतरक्रिया आणि तापमान व दाब यांसारख्या बाह्य परिस्थितीवर अवलंबून असते.
• वायूसाठी, स्निग्धता मुख्यतः रेणूंच्या हालचाली आणि टक्करांवर आधारित असते, आंतररेणुकीय आकर्षणावर नाही, जे द्रवांमध्ये प्रबळ असते.
• वायूवर तापमानाचा परिणाम:
• वायूचे तापमान वाढल्याने रेणू अधिक वेगाने फिरतात, ज्यामुळे त्यांची गतिज ऊर्जा वाढते.
• उच्च गतिज ऊर्जेमुळे अधिक वारंवार टक्कर होतात आणि स्तरांमध्ये अधिक गती हस्तांतरण होते, ज्यामुळे स्निग्धता वाढते.
• उदाहरण: हवा गरम केल्यास तिची स्निग्धता वाढते, म्हणूनच औद्योगिक वायू प्रवाह प्रणालींच्या गणनेमध्ये तापमानाचे परिणाम विचारात घेतले जातात.
• द्रवांशी तुलना:
• द्रवांमध्ये, तापमान वाढल्यास स्निग्धता कमी होते कारण रेणू ऊर्जा मिळवल्याने आंतररेणुकीय बल कमकुवत होते.
• वायूसाठी, याच्या उलट घडते कारण स्निग्धता आंतररेणुकीय बलाऐवजी रेणूंच्या गतीवर अवलंबून असते.
Important Points
• वायूमध्ये स्निग्धतेचा उपयोग:
• औद्योगिक प्रक्रिया: गॅस फ्लो, जसे की पाईपलाईन, इंजिन आणि कंप्रेसर, यासाठी स्निग्धता महत्त्वाची आहे.
• वेगवेगळ्या तापमानावर वायूंची स्निग्धता एरोडायनॅमिक्स आणि दहन अभियांत्रिकीमध्ये एक महत्त्वाचे मापदंड आहे.
• वैज्ञानिक स्पष्टीकरण:
• मॅक्सवेलचा सिद्धांत: जेम्स क्लार्क मॅक्सवेलने गतिज सिद्धांताचा वापर करून तापमान आणि वायू स्निग्धता यांच्यातील संबंध स्पष्ट केला.
• गणितीय संबंध: वायूची स्निग्धता निरपेक्ष तापमानाच्या वर्गमुळाच्या प्रमाणात वाढते.
The correct answer is Viscosity increases..
Key Points
• The viscosity of gases increases with an increase in temperature. This phenomenon is due to the molecular behavior of gases.
• When temperature rises, the kinetic energy of gas molecules increases. Molecules move faster, causing more frequent collisions, which results in higher viscosity.
• Unlike liquids, where viscosity decreases with temperature, gases behave differently due to the nature of intermolecular forces and molecular motion. Hence, the statement is correct.
• The increased molecular collisions in gases lead to an enhanced transfer of momentum between layers of gas, which directly relates to the increase in viscosity.
• In gases, the viscosity depends on the mean free path and speed of molecules, both of which increase with temperature. Thus, the effect of temperature on gas viscosity is opposite to that of liquids.
• Hence, the correct answer is Viscosity increases.
Additional Information
• Viscosity:
• Viscosity is the measure of a fluid's resistance to deformation or flow. It depends on molecular interactions and external conditions like temperature and pressure.
• For gases, viscosity is primarily determined by the motion and collision of molecules, rather than intermolecular attractions, which dominate in liquids.
• Temperature Effect on Gases:
• As the temperature of a gas increases, the molecules move faster, increasing their kinetic energy.
• Higher kinetic energy results in more frequent collisions and greater momentum transfer between layers, leading to increased viscosity.
• Example: The viscosity of air increases as it is heated, which is why calculations for industrial gas flow systems consider temperature effects.
• Comparison with Liquids:
• In liquids, viscosity decreases with temperature because the intermolecular forces weaken as molecules gain energy.
• For gases, the opposite occurs because viscosity depends on the molecular motion rather than intermolecular forces.
Important Points
• Application of Viscosity in Gases:
• Industrial Processes: Viscosity is crucial in designing systems for gas flow, such as pipelines, engines, and compressors.
• The viscosity of gases at different temperatures is a critical parameter in aerodynamics and combustion engineering.
• Scientific Explanation:
• Maxwell's Theory: James Clerk Maxwell explained the relationship between temperature and gas viscosity using kinetic theory.
• Mathematical Relation: Gas viscosity increases proportionally to the square root of absolute temperature.