બાહ્ય દહન એન્જિન અને આંતરિક દહન એન્જિનમાં કાર્યકારી પદાર્થ શું છે?

જ્યારે એક વાયુને $100 \ J$ ઉષ્મા આપવામાં આવે છે,ત્યારે વાયુની આંતરિક ઊર્જામાં $60 \ J$ નો વધારો થાય છે. તો આ વાયુ છે/હોઈ શકે

એક એન્જિન (પિસ્ટન સાથેના સિલિન્ડરમાં એક મોલ આદર્શ વાયુનું બનેલું) દ્વારા અનુસરવામાં આવતું ચક્ર આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે.
$A$ થી $B$: કદ અચળ
$B$ થી $C$: એડિબેટિક (સમઉષ્મી)
$C$ થી $D$: કદ અચળ
$D$ થી $A$: એડિબેટિક (સમઉષ્મી)
$V_C = V_D = 2V_A = 2V_B$
$(a)$ ચક્રના કયા ભાગમાં એન્જિનને બહારથી ઉષ્મા આપવામાં આવે છે?
$(b)$ ચક્રના કયા ભાગમાં એન્જિન દ્વારા આસપાસના વાતાવરણને ઉષ્મા આપવામાં આવે છે?
$(c)$ એક ચક્રમાં એન્જિન દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય કેટલું છે? તમારો જવાબ $P_A, P_B, V_A$ ના સ્વરૂપમાં લખો.
$(d)$ એન્જિનની કાર્યક્ષમતા કેટલી છે?
$(\gamma = 5/3, C_v = 3/2 R$ વાયુના એક મોલ માટે$)$

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ થર્મોડાયનેમિક ચક્રના $P-V$ આલેખ માટે,પ્રક્રિયાઓ $BC$ અને $DA$ સમતાપી (isothermal) છે. અનુરૂપ આલેખોમાંથી કયો સાચો છે?

બે વાયુઓ $A$ અને $B$ સમાન પ્રારંભિક સ્થિતિ $(P, V, n, T)$ ધરાવે છે. વાયુ $A$ ને સમતાપી પ્રક્રિયા દ્વારા $V/8$ સુધી સંકોચવામાં આવે છે અને વાયુ $B$ ને એડિબેટિક (નિરુદ્ધોષ્મ) પ્રક્રિયા દ્વારા $V/8$ સુધી સંકોચવામાં આવે છે. વાયુ $A$ અને $B$ ના અંતિમ દબાણનો ગુણોત્તર શોધો (બંને વાયુઓ એકપરમાણ્વીય છે,$\gamma = 5/3$).

એક ગેસને ગતિશીલ ઘર્ષણરહિત પિસ્ટન ધરાવતા સિલિન્ડરમાં બંધ કરવામાં આવ્યો છે. તેની પ્રારંભિક થર્મોડાયનેમિક સ્થિતિ $P_i = 10^5 \text{ Pa}$ અને કદ $V_i = 10^{-3} \text{ m}^3$ થી બદલાઈને અંતિમ સ્થિતિ $P_f = (1/32) \times 10^5 \text{ Pa}$ અને $V_f = 8 \times 10^{-3} \text{ m}^3$ થાય છે, જે એક એડિબેટિક ક્વોસી-સ્ટેટિક પ્રક્રિયા છે, જેમાં $P^3 V^5 = \text{constant}$ છે. બીજી થર્મોડાયનેમિક પ્રક્રિયાનો વિચાર કરો જે સિસ્ટમને સમાન પ્રારંભિક સ્થિતિમાંથી સમાન અંતિમ સ્થિતિમાં બે તબક્કામાં લાવે છે: $P_i$ પર આઇસોબેરિક વિસ્તરણ, ત્યારબાદ $V_f$ કદ પર આઇસોકોરિક (આઇસોવોલ્યુમેટ્રિક) પ્રક્રિયા. બે-તબક્કાની પ્રક્રિયામાં સિસ્ટમને આપવામાં આવેલી ગરમી આશરે કેટલી છે: ($\text{ J}$ માં)