$1 \, \text{mole}$ आदर्श गैस के लिए $V-T$ आरेख में एक चक्रीय प्रक्रिया दिखाई गई है। क्रमशः $AB$, $BC$ और $CA$ प्रक्रियाओं में किया गया कार्य ज्ञात कीजिए।

$r$ 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 आदर्श गैस $PT = \text{नियतांक}$ प्रक्रिया का पालन करती है। दाब $P$ और आयतन $V$ के बीच सही ग्राफ है:

आकृति में दर्शाया गया चक्र एक इंजन का प्रतिनिधित्व करता है (इंजन एक पिस्टन के साथ सिलेंडर में एक मोल गैस से बना है)।
$A$ से $B$ समआयतनिक (isochoric),$B$ से $C$ समतापीय (isothermal),$C$ से $D$ समआयतनिक और $D$ से $A$ समतापीय है। साथ ही $V_C = V_D = 2V_A = 2V_B$ है।
$(a)$ चक्र के किस भाग में इंजन को बाहर से ऊष्मा दी जाती है?
$(b)$ चक्र के किस भाग में इंजन अपने परिवेश को ऊर्जा दे सकता है?
$(c)$ एक चक्र के दौरान इंजन द्वारा कितना कार्य किया जाता है? अपना उत्तर $P_A, P_B$ और $V_A$ के पदों में दें।
$(d)$ इंजन की दक्षता क्या है? (गैस के लिए $\gamma = 5/3$,और एक मोल के लिए $C_V = 3/2 R$)

रेफ्रिजरेटर के निष्पादन गुणांक (coefficient of performance) और ऊष्मा इंजन की दक्षता (efficiency) के बीच संबंध प्राप्त कीजिए।

$pV = RT$ अवस्था समीकरण का पालन करने वाली एक गैस एक काल्पनिक प्रतिवर्ती प्रक्रिया से गुजरती है जो समीकरण $pV^{5/3} \exp \left(-\frac{pV}{E_0}\right) = C_1$ द्वारा वर्णित है,जहाँ $C_1$ और $E_0$ विमीय स्थिरांक हैं। तो,इस प्रक्रिया के लिए,उच्च तापमान पर तापीय संपीड्यता (thermal compressibility)