गैस की एक निश्चित मात्रा को एक चक्रीय प्रक्रिया $(A-B-C-D-A)$ से गुजारा जाता है जिसमें दो समदाबी (isobaric), एक समआयतनिक (isochoric) और एक समतापीय (isothermal) प्रक्रिया शामिल है। इस चक्र को $P-V$ सूचक आरेख पर कैसे दर्शाया जा सकता है?

निम्नलिखित सूचियों का मिलान करें।

सूची-$I$	सूची-$II$
$A$. ऊष्मागतिकी का शून्यवाँ नियम	$I$. ऊष्मा के प्रवाह की दिशा
$B$. ऊष्मागतिकी का प्रथम नियम	$II$. किया गया कार्य शून्य है
$C$. गैस का मुक्त प्रसार	$III$. तापीय साम्यावस्था
$D$. ऊष्मागतिकी का द्वितीय नियम	$IV$. ऊर्जा संरक्षण का नियम

सही उत्तर है:

एक आदर्श गैस के लिए $P-V$ आरेख में दिखाए अनुसार तीन प्रक्रियाएं एक ऊष्मागतिक चक्र बनाती हैं। प्रक्रिया $1 \rightarrow 2$ स्थिर तापमान $(300 \ K)$ पर होती है। प्रक्रिया $2 \rightarrow 3$ स्थिर आयतन पर होती है। इस प्रक्रिया के दौरान $40 \ J$ ऊष्मा निकाय से बाहर निकलती है। प्रक्रिया $3 \rightarrow 1$ रुद्धोष्म (adiabatic) है और तापमान $T_3$,$275 \ K$ है। प्रक्रिया $3 \rightarrow 1$ के दौरान गैस द्वारा किया गया कार्य ..... $J$ है।

दर्शाया गया $P-V$ आरेख एक आदर्श एकपरमाणुक गैस के साथ काम करने वाले इंजन के ऊष्मागतिक चक्र को दर्शाता है। एक चक्र में स्रोत से ली गई ऊष्मा की मात्रा है:

$r$ प्रतिरोध का एक हीटिंग एलिमेंट एक एडियाबेटिक सिलेंडर के अंदर लगा है,जिसमें $m$ द्रव्यमान और $A$ अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल वाला एक घर्षणहीन पिस्टन है। सिलेंडर में एक मोल द्वि-परमाणुक गैस है। गैस का तापमान समय $t$ के साथ $T = \alpha t + \frac{1}{2} \beta t^2$ के रूप में बदलता है (जहाँ $\alpha$ और $\beta$ स्थिरांक हैं),जबकि दबाव स्थिर रहता है। पिस्टन के ऊपर वायुमंडलीय दबाव $P_0$ है। तो:

एक मोल आदर्श गैस दो प्रक्रियाओं के माध्यम से प्रारंभिक अवस्था $A$ से अंतिम अवस्था $B$ तक जाती है: यह पहले आयतन $V$ से $3V$ तक समतापीय प्रसार से गुजरती है और फिर स्थिर दबाव पर इसका आयतन $3V$ से $V$ तक कम हो जाता है। इन दो प्रक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करने वाला सही $P-V$ आरेख कौन सा है?