જ્યારે એક પરમાણ્વિક વાયુ અચળ દબાણે વિસ્તરણ પામે છે,ત્યારે પૂરી પાડવામાં આવેલી ઉષ્માનો કેટલો ટકા ભાગ બાહ્ય કાર્ય કરવા માટે અને કેટલો ટકા ભાગ આંતરિક ઊર્જા વધારવા માટે વપરાય છે?

આકૃતિમાં દર્શાવેલ થર્મોડાયનેમિક ચક્રમાં ત્રણ પ્રક્રિયાઓ છે: પ્રક્રિયા $1 \rightarrow 2$ સમતાપી છે; પ્રક્રિયા $2 \rightarrow 3$ સમકદ છે (કદ અચળ રહે છે); પ્રક્રિયા $3 \rightarrow 1$ સમોષ્મી છે. આ ચક્રમાં આદર્શ વાયુ દ્વારા કરવામાં આવેલ કુલ કાર્ય $10 \, J$ છે. સમકદ પ્રક્રિયામાં આંતરિક ઉર્જામાં $20 \, J$ નો ઘટાડો થાય છે. સમોષ્મી પ્રક્રિયામાં વાયુ દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય $-20 \, J$ છે. સમતાપી પ્રક્રિયામાં સિસ્ટમને આપવામાં આવેલી ઉષ્મા .............. $J$ છે.

એક આદર્શ એકપરમાણ્વીય વાયુ તેના કદ કરતાં બમણા કદ સુધી વિસ્તરણ પામે છે. જો પ્રક્રિયા સમતાપી હોય,તો વાયુ દ્વારા થયેલ કાર્યનું મૂલ્ય $W_i$ છે. જો પ્રક્રિયા એડિબેટિક (નિરુદ્ધોષ્મ) હોય,તો વાયુ દ્વારા થયેલ કાર્યનું મૂલ્ય $W_a$ છે. નીચેનામાંથી કયું સાચું છે?

બે સિલિન્ડર $A$ અને $B$ કે જેમાં પિસ્ટન લગાવેલા છે,તેમાં $300 \ K$ તાપમાને સમાન જથ્થામાં આદર્શ દ્વિ-પરમાણ્વિક વાયુ ભરેલો છે. $A$ નો પિસ્ટન મુક્ત રીતે હલનચલન કરી શકે છે જ્યારે $B$ નો પિસ્ટન સ્થિર રાખવામાં આવ્યો છે. બંને સિલિન્ડરમાં વાયુને સમાન પ્રમાણમાં ઉષ્મા આપવામાં આવે છે. જો $A$ માં વાયુના તાપમાનમાં થતો વધારો $30 \ K$ હોય,તો $B$ માં વાયુના તાપમાનમાં થતો વધારો ..... $K$ છે.

થર્મોડાયનેમિક સિસ્ટમ માટે આપેલ $P-V$ આકૃતિ માટે,વક્રોને તેમની સંબંધિત થર્મોડાયનેમિક પ્રક્રિયાઓ સાથે જોડો. ($P$ = દબાણ અને $V$ = કદ)

વક્ર	પ્રક્રિયા
$I$	$a)$ એડિબેટિક (સમઉષ્મીય)
$II$	$b)$ આઇસોબેરિક (સમદાબી)
$III$	$c)$ આઇસોકોરિક (સમકદ)
$IV$	$d)$ આઇસોથર્મલ (સમતાપી)

એક આદર્શ વાયુને સમતાપી રીતે સંકોચવામાં આવે છે જ્યાં સુધી તેનું દબાણ બમણું ન થાય અને ત્યારબાદ તેને સમોષ્મી રીતે વિસ્તરણ કરવા દેવામાં આવે છે જેથી તે તેનું મૂળ કદ પાછું મેળવે ($\gamma = 1.4$ અને $2^{-1.4} = 0.38$). અંતિમ અને પ્રારંભિક દબાણનો ગુણોત્તર કેટલો છે ($: 1$ માં)?