Gujarati

First law of thermodynamics Questions in Gujarati

Class 11 Chemistry · Thermodynamics · First law of thermodynamics

281+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 29 of 281 questions in Gujarati

251
EasyMCQ
પ્રક્રિયા $2 SO_{3(g)} \longrightarrow 2 SO_{2(g)} + O_{2(g)}$ માટે $\Delta H$ અને $\Delta U$ વચ્ચેનો સંબંધ શું છે?
A
$\Delta H - \Delta U = 2 RT$
B
$\Delta H - \Delta U = RT$
C
$\Delta H + \Delta U = -RT$
D
$\Delta H + \Delta U = RT$

Solution

(B) આપેલી પ્રક્રિયા: $2 SO_{3(g)} \longrightarrow 2 SO_{2(g)} + O_{2(g)}$
વાયુરૂપ ઘટકોના મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર,$\Delta n_g = \sum n_{g(products)} - \sum n_{g(reactants)}$
$\Delta n_g = (2 + 1) - 2 = 1$
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના સંબંધ મુજબ: $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$
$\Delta n_g = 1$ મૂકતા,આપણને મળે છે: $\Delta H = \Delta U + RT$
તેથી,$\Delta H - \Delta U = RT$
252
DifficultMCQ
જો સિસ્ટમમાંથી $2 \ kJ$ ઉષ્મા મુક્ત થાય અને સિસ્ટમ પર $6 \ kJ$ કાર્ય કરવામાં આવે,તો સિસ્ટમમાં આંતરિક ઉર્જાનો ફેરફાર $(\Delta U)$ કેટલો હશે?
A
$+8 \ kJ$
B
$+6 \ kJ$
C
$-8 \ kJ$
D
$+4 \ kJ$

Solution

(D) ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ,$\Delta U = Q + W$.
સિસ્ટમમાંથી ઉષ્મા મુક્ત થતી હોવાથી,$Q = -2 \ kJ$.
સિસ્ટમ પર કાર્ય કરવામાં આવતું હોવાથી,$W = +6 \ kJ$.
તેથી,$\Delta U = -2 \ kJ + 6 \ kJ = +4 \ kJ$.
253
EasyMCQ
પ્રક્રિયા $N_{2(g)} + 3 H_{2(g)} \rightarrow 2 NH_{3(g)}$ માટે,$\Delta H$ કોના બરાબર છે?
A
$\Delta U + RT$
B
$\Delta U + 2 RT$
C
$\Delta U - RT$
D
$\Delta U - 2 RT$

Solution

(D) એન્થાલ્પી ફેરફાર $(\Delta H)$ અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર $(\Delta U)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચેના સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$.
પ્રક્રિયા $N_{2(g)} + 3 H_{2(g)} \rightarrow 2 NH_{3(g)}$ માટે,વાયુરૂપ ઘટકોના મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર $(\Delta n_g)$ નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે: $\Delta n_g = (\text{વાયુરૂપ નીપજોના મોલ}) - (\text{વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલ}) = 2 - (1 + 3) = 2 - 4 = -2$.
આ કિંમતને સમીકરણમાં મૂકતા: $\Delta H = \Delta U + (-2) RT = \Delta U - 2 RT$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.
254
MediumMCQ
જો અચળ કદ પર $C_2H_5OH_{(l)} + 3O_{2(g)} \longrightarrow 2CO_{2(g)} + 3H_2O_{(l)}$ માટે $\Delta E$ એ પ્રક્રિયાની ઉષ્મા હોય,તો અચળ તાપમાને $\Delta H$ (અચળ દબાણે પ્રક્રિયાની ઉષ્મા) શું થશે?
A
$\Delta H = \Delta E + RT$
B
$\Delta H = \Delta E - RT$
C
$\Delta H = \Delta E - 2RT$
D
$\Delta H = \Delta E + 2RT$

Solution

(B) એન્થાલ્પી ફેરફાર $(\Delta H)$ અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર $(\Delta E)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\Delta H = \Delta E + \Delta n_g RT$.
અહીં,$\Delta n_g$ એ વાયુરૂપ ઘટકોના મોલની સંખ્યામાં થતો ફેરફાર છે,જેની ગણતરી આ રીતે થાય છે: $\Delta n_g = \sum n_{g, \text{products}} - \sum n_{g, \text{reactants}}$.
પ્રક્રિયા $C_2H_5OH_{(l)} + 3O_{2(g)} \longrightarrow 2CO_{2(g)} + 3H_2O_{(l)}$ માટે,વાયુરૂપ મોલ છે:
નીપજો: $2 \text{ મોલ } CO_2$.
પ્રક્રિયકો: $3 \text{ મોલ } O_2$.
$\Delta n_g = 2 - 3 = -1$.
આ કિંમત સમીકરણમાં મૂકતા,આપણને મળે છે: $\Delta H = \Delta E + (-1)RT = \Delta E - RT$.
255
EasyMCQ
નીચે બે વિધાનો આપેલા છે.
વિધાન-$I$: જ્યારે તંત્ર પર કાર્ય કરવામાં આવે ત્યારે એડિબેટિક (ઉષ્માઅવાહક) કાર્ય ધન હોય છે અને તંત્રની આંતરિક ઉર્જા વધે છે.
વિધાન-$II$: આદર્શ વાયુના મુક્ત વિસ્તરણ દરમિયાન કોઈ કાર્ય થતું નથી.
ઉપરોક્ત વિધાનોના પ્રકાશમાં,નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો.
A
બંને વિધાન-$I$ અને વિધાન-$II$ ખોટા છે
B
વિધાન-$I$ સાચું છે પરંતુ વિધાન-$II$ ખોટું છે
C
વિધાન-$I$ ખોટું છે પરંતુ વિધાન-$II$ સાચું છે
D
બંને વિધાન-$I$ અને વિધાન-$II$ સાચા છે.

Solution

(D) વિધાન-$I$: એડિબેટિક પ્રક્રિયામાં,$q = 0$,તેથી ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ,$\Delta U = w$. જ્યારે તંત્ર પર કાર્ય કરવામાં આવે છે,ત્યારે $w$ ધન હોય છે,જે આંતરિક ઉર્જામાં વધારો કરે છે $(\Delta U > 0)$. તેથી,વિધાન-$I$ સાચું છે.
વિધાન-$II$: મુક્ત વિસ્તરણ શૂન્ય બાહ્ય દબાણ $(P_{ext} = 0)$ સામે થાય છે. કારણ કે $w = -P_{ext} \Delta V$,તેથી થયેલું કાર્ય શૂન્ય છે. તેથી,વિધાન-$II$ સાચું છે.
256
EasyMCQ
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમના આધારે,નીચેનામાંથી કયું સાચું છે?
A
સમતાપી પ્રક્રિયા માટે,$Q = +W$
B
સમકદ પ્રક્રિયા માટે,$\Delta U = -Q$
C
એડિયાબેટિક (સમઉષ્મીય) પ્રક્રિયા માટે,$\Delta U = -W$
D
ચક્રીય પ્રક્રિયા માટે,$Q = -W$

Solution

(D) ઉષ્માગતિશાસ્ત્રનો પ્રથમ નિયમ આ સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\Delta U = Q + W$.
ચક્રીય પ્રક્રિયા માટે,તંત્ર તેની પ્રારંભિક સ્થિતિમાં પાછું ફરે છે,તેથી આંતરિક ઉર્જામાં થતો ફેરફાર શૂન્ય છે: $\Delta U = 0$.
આને પ્રથમ નિયમના સમીકરણમાં મૂકતા: $0 = Q + W$,જેનું સાદું રૂપ $Q = -W$ થાય છે.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે ચક્રીય પ્રક્રિયા માટે,$Q = -W$.
257
EasyMCQ
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમના આધારે,નીચેનામાંથી કયું સાચું છે?
A
સમકદ પ્રક્રિયા માટે,$\Delta E = q$
B
એડિયાબેટિક પ્રક્રિયા માટે,$\Delta E = W$
C
સમતાપી પ્રક્રિયા માટે,$q = +w$
D
ચક્રીય પ્રક્રિયા માટે,$q = -w$

Solution

(A) ઉષ્માગતિશાસ્ત્રનો પ્રથમ નિયમ $\Delta E = q + w$ છે.
$(A)$ સમકદ પ્રક્રિયા માટે,$\Delta V = 0$,તેથી કાર્ય $w = -P_{ext} \Delta V = 0$. તેથી,$\Delta E = q$.
$(B)$ એડિયાબેટિક પ્રક્રિયા માટે,$q = 0$,તેથી $\Delta E = w$.
$(C)$ સમતાપી પ્રક્રિયા માટે,$\Delta T = 0$,જેનો અર્થ છે કે આદર્શ વાયુ માટે $\Delta E = 0$,તેથી $q = -w$.
$(D)$ ચક્રીય પ્રક્રિયા માટે,અવસ્થા વિધેયમાં ફેરફાર $\Delta E = 0$,તેથી $q = -w$.
258
EasyMCQ
કઈ પ્રક્રિયામાં $\Delta H > \Delta U$ છે?
A
$N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightarrow 2NH_{3(g)}$
B
$CH_{4(g)} + 2O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}$
C
$N_{2(g)} + 2O_{2(g)} \rightarrow 2NO_{2(g)}$
D
$CaCO_{3(s)} \rightarrow CaO_{(s)} + CO_{2(g)}$

Solution

(D) એન્થાલ્પી ફેરફાર અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$\Delta H > \Delta U$ માટે,$\Delta n_g$ (વાયુરૂપ નીપજો અને પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર) નું મૂલ્ય ધન હોવું જોઈએ,એટલે કે $\Delta n_g > 0$.
વિકલ્પ $(d)$ માં: $CaCO_{3(s)} \rightarrow CaO_{(s)} + CO_{2(g)}$.
અહીં,$\Delta n_g = (\text{વાયુરૂપ નીપજોના મોલ}) - (\text{વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલ}) = 1 - 0 = 1$.
$\Delta n_g$ ધન હોવાથી,$\Delta H > \Delta U$ થાય છે.
259
MediumMCQ
થર્મોડાયનેમિક્સના નિયમો અનુસાર બ્રહ્માંડના સંદર્ભમાં નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું છે?
A
બ્રહ્માંડની કુલ એન્ટ્રોપી સતત ઘટી રહી છે.
B
બ્રહ્માંડની કુલ ઉર્જા સતત ઘટી રહી છે.
C
બ્રહ્માંડની કુલ ઉર્જા અચળ રહે છે.
D
બ્રહ્માંડની કુલ એન્ટ્રોપી અચળ રહે છે.

Solution

(C) થર્મોડાયનેમિક્સના $1^{st}$ નિયમ મુજબ,ઉર્જાનું સર્જન કે વિનાશ થઈ શકતો નથી,જેનો અર્થ છે કે બ્રહ્માંડની કુલ ઉર્જા અચળ રહે છે.
થર્મોડાયનેમિક્સના $2^{nd}$ નિયમ મુજબ,કોઈપણ સ્વયંભૂ પ્રક્રિયા માટે બ્રહ્માંડની એન્ટ્રોપી સતત વધતી જાય છે.
તેથી,બ્રહ્માંડની કુલ ઉર્જા અચળ રહે છે તે વિધાન સાચું છે.
260
EasyMCQ
જો એક મોલ એમોનિયા અને એક મોલ હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડને બંધ પાત્રમાં મિશ્ર કરીને એમોનિયમ ક્લોરાઇડ વાયુ બનાવવામાં આવે,તો
A
$\Delta H > \Delta U$
B
$\Delta H = \Delta U$
C
$\Delta H < \Delta U$
D
કોઈ સંબંધ નથી

Solution

(C) રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે: $NH_3(g) + HCl(g) \rightarrow NH_4Cl(g)$
એન્થાલ્પી ફેરફાર $(\Delta H)$ અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર $(\Delta U)$ વચ્ચેનો સંબંધ આ મુજબ છે: $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$
જ્યાં $\Delta n_g$ એ વાયુરૂપ ઘટકોના મોલની સંખ્યામાં થતો ફેરફાર છે.
$\Delta n_g = (\text{વાયુરૂપ નીપજોના મોલ}) - (\text{વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલ})$
$\Delta n_g = 1 - (1 + 1) = 1 - 2 = -1$
આ કિંમત સમીકરણમાં મૂકતા: $\Delta H = \Delta U - RT$
કારણ કે $RT$ ધન છે,તેથી $\Delta H < \Delta U$ થાય છે.
261
EasyMCQ
જો $2 \ atm$ ના દબાણે $100 \ L$ આદર્શ વાયુને સમતાપી અને પ્રતિવર્તી રીતે '$X$' $L$ ના અંતિમ કદ સુધી સંકોચવામાં આવે અને $460.6 \ L \ atm$ ઉષ્મા મુક્ત થાય,તો અંતિમ કદ '$X$' ($L$ માં) કેટલું હશે?
A
$1$
B
$20$
C
$10$
D
$2$

Solution

(C) આદર્શ વાયુની સમતાપી પ્રક્રિયા માટે,$\Delta U = 0$.
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ,$\Delta U = q + w = 0$,જેનો અર્થ છે કે $w = -q$.
આપેલ છે કે તંત્ર $460.6 \ L \ atm$ ઉષ્મા મુક્ત કરે છે,તેથી $q = -460.6 \ L \ atm$.
તેથી,$w = -(-460.6 \ L \ atm) = +460.6 \ L \ atm$.
પ્રતિવર્તી સમતાપી સંકોચન માટે,કાર્યનું સૂત્ર $w = -2.303 nRT \log(\frac{V_2}{V_1})$ છે.
$PV = nRT$ હોવાથી,આપણે લખી શકીએ $w = -2.303 P_1 V_1 \log(\frac{V_2}{V_1})$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા: $460.6 = -2.303 \times (2 \ atm \times 100 \ L) \log(\frac{X}{100})$.
$460.6 = -460.6 \log(\frac{X}{100})$.
$-1 = \log(\frac{X}{100})$.
$\frac{X}{100} = 10^{-1} = 0.1$.
$X = 100 \times 0.1 = 10 \ L$.
262
MediumMCQ
કઈ પ્રક્રિયા માટે $\Delta H \neq \Delta U$ થાય?
A
$H_{2(g)} + I_{2(g)} \longrightarrow 2 HI_{(g)}$
B
$2 NO_{(g)} \longrightarrow N_{2(g)} + O_{2(g)}$
C
$N_{2(g)} + 3 H_{2(g)} \longrightarrow 2 NH_{3(g)}$
D
$C_{(s)} + O_{2(g)} \longrightarrow CO_{2(g)}$

Solution

(C) એન્થાલ્પી ફેરફાર $(\Delta H)$ અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર $(\Delta U)$ વચ્ચેનો સંબંધ સમીકરણ $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $\Delta n_g$ એ વાયુરૂપ નીપજો અને પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યામાં થતો ફેરફાર છે.
$\Delta H \neq \Delta U$ માટે,$\Delta n_g \neq 0$ હોવું જોઈએ.
$(A)$ $\Delta n_g = 2 - (1 + 1) = 0$.
$(B)$ $\Delta n_g = (1 + 1) - 2 = 0$.
$(C)$ $\Delta n_g = 2 - (1 + 3) = 2 - 4 = -2$. અહીં $\Delta n_g \neq 0$ હોવાથી,$\Delta H \neq \Delta U$ થાય.
$(D)$ $\Delta n_g = 1 - (0 + 1) = 0$ (નોંધ: $C_{(s)}$ ઘન છે,તેથી તેના મોલ $\Delta n_g$ માં ગણવામાં આવતા નથી).
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.
263
EasyMCQ
એક આદર્શ વાયુનું કદ $2.0 \ atm$ ના લાગુ પાડેલા દબાણ હેઠળ $10.0 \ L$ થી ઘટીને $2.0 \ L$ થાય છે. સંકોચન દરમિયાન,તંત્ર દ્વારા $900 \ J$ ઉષ્મા મુક્ત થાય છે. તંત્રમાં આંતરિક ઉર્જામાં થતો ફેરફાર ($J$ માં) કેટલો હશે? $(1 \ L \ atm = 101.3 \ J)$:
A
$720.8$
B
$360.4$
C
$1620.8$
D
$810.4$

Solution

(A) આપેલ છે: $V_1 = 10.0 \ L$,$V_2 = 2.0 \ L$,$P_{ext} = 2.0 \ atm$,$q = -900 \ J$ (ઉષ્મા મુક્ત થાય છે).
કાર્ય $(w)$ = $-P_{ext}(V_2 - V_1) = -2.0 \times (2.0 - 10.0) = 16.0 \ L \ atm$.
કાર્યને જૂલમાં ફેરવતા: $w = 16.0 \times 101.3 \ J = 1620.8 \ J$.
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ: $\Delta U = q + w$.
$\Delta U = -900 + 1620.8 = 720.8 \ J$.
264
MediumMCQ
જો $20 \ atm$ ના દબાણે $1 \ L$ આદર્શ વાયુ સમતાપી અને પ્રતિવર્તી રીતે વિસ્તરણ પામીને '$X$' $L$ ના અંતિમ કદ સુધી પહોંચે છે અને $92.12 \ L \ atm$ ઉષ્માનું શોષણ કરે છે,તો '$X$' ($L$ માં) કેટલું હશે?
A
$200$
B
$20$
C
$15$
D
$100$

Solution

(D) આદર્શ વાયુના સમતાપી પ્રતિવર્તી વિસ્તરણ માટે,શોષાયેલી ઉષ્મા $(q_{rev})$ એ તંત્ર દ્વારા થયેલા કાર્ય $(-w_{rev})$ જેટલી હોય છે.
$q_{rev} = -w_{rev} = 2.303 P_1 V_1 \log \frac{V_2}{1}$
આપેલ છે કે $P_1 = 20 \ atm$,$V_1 = 1 \ L$,અને $q_{rev} = 92.12 \ L \ atm$.
$92.12 = 2.303 \times 20 \times 1 \times \log \frac{V_2}{1}$
$92.12 = 46.06 \log V_2$
$\log V_2 = \frac{92.12}{46.06} = 2$
$V_2 = 10^2 = 100 \ L$
આમ,$X = 100$.
265
EasyMCQ
આંતરિક ઉર્જામાં થતો ફેરફાર શેના બરાબર છે?
A
સમતાપી કાર્ય
B
સમકદ કાર્ય
C
સમદાબ કાર્ય
D
એડિયાબેટિક (નિરુદ્ધોષ્મ) કાર્ય

Solution

(D) ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ,તંત્રની આંતરિક ઉર્જામાં થતો ફેરફાર $(\Delta U)$ નીચેના સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\Delta U = Q - W$,જ્યાં $Q$ એ આપલે થયેલી ઉષ્મા છે અને $W$ એ તંત્ર દ્વારા થયેલું કાર્ય છે.
જો પ્રક્રિયા એડિયાબેટિક (નિરુદ્ધોષ્મ) હોય,તો ઉષ્માની કોઈ આપલે થતી નથી,તેથી $Q = 0$.
આ કિંમત સમીકરણમાં મૂકતા,$\Delta U = -W$ મળે છે.
આનો અર્થ એ છે કે આંતરિક ઉર્જામાં થતો ફેરફાર એ એડિયાબેટિક પ્રક્રિયા દરમિયાન તંત્ર પર થયેલા કાર્ય (અથવા તંત્ર દ્વારા થયેલા કાર્યના ઋણ મૂલ્ય) જેટલો હોય છે.
તેથી,આંતરિક ઉર્જામાં થતો ફેરફાર એ એડિયાબેટિક કાર્ય બરાબર છે.
266
MediumMCQ
જો $20 \ atm$ ના દબાણે $1.5 \ L$ આદર્શ વાયુ સમતાપી અને પ્રતિવર્તી રીતે $15 \ L$ ના અંતિમ કદ સુધી વિસ્તરણ પામે,તો વાયુ દ્વારા થયેલ કાર્ય $L \ atm$ માં કેટલું હશે?
A
$69.09$
B
$34.55$
C
$-34.55$
D
$-69.09$

Solution

(D) સમતાપી પ્રતિવર્તી વિસ્તરણ માટે,વાયુ દ્વારા થયેલ કાર્યનું સૂત્ર: $W = -nRT \ln(\frac{V_2}{V_1})$ છે.
પ્રક્રિયા સમતાપી હોવાથી,$p_1 V_1 = nRT$ થાય.
આપેલ છે કે $p_1 = 20 \ atm$ અને $V_1 = 1.5 \ L$,તેથી $nRT = 20 \ atm \times 1.5 \ L = 30 \ L \ atm$.
કાર્યના સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$W = -30 \times \ln(\frac{15}{1.5})$
$W = -30 \times \ln(10)$
$W = -30 \times 2.303 \times \log_{10}(10)$
$W = -30 \times 2.303 \times 1 = -69.09 \ L \ atm$.
ઋણ નિશાની દર્શાવે છે કે કાર્ય તંત્ર દ્વારા આસપાસ પર કરવામાં આવે છે.
267
EasyMCQ
એક વાયુ $100 \ J$ ઉષ્માનું શોષણ કરે છે અને તે જ સમયે $1.5 \ atm$ ના અચળ બાહ્ય દબાણ દ્વારા $8.0 \ L$ થી $2.0 \ L$ ના કદ સુધી સંકોચાય છે. વાયુ માટે આંતરિક ઉર્જામાં થતો ફેરફાર (Joules માં) કેટલો હશે? $(1 \ L \cdot atm = 101.32 \ J)$
A
$-1011.9$
B
$-909.9$
C
$+909.9$
D
$1011.9$

Solution

(D) ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ,$\Delta U = q + w$.
આપેલ છે: શોષાયેલી ઉષ્મા $q = +100 \ J$.
વાયુ પર થયેલ કાર્ય $w = -P_{ext} \Delta V$.
$P_{ext} = 1.5 \ atm$,$\Delta V = V_f - V_i = 2.0 \ L - 8.0 \ L = -6.0 \ L$.
$w = -(1.5 \ atm) \times (-6.0 \ L) = +9.0 \ L \cdot atm$.
કાર્યને Joules માં ફેરવતા: $w = 9.0 \times 101.32 \ J = 911.88 \ J$.
તેથી,$\Delta U = 100 \ J + 911.88 \ J = 1011.88 \ J \approx 1011.9 \ J$.
268
EasyMCQ
આદર્શ વાયુના એડિબેટિક (ઉષ્માઅવાહક) વિસ્તરણ માટે નીચેનામાંથી શું લાગુ પડે છે?
A
$\Delta E = 0$
B
$\Delta W = \Delta E$
C
$\Delta W = - \Delta E$
D
$\Delta W = 0$

Solution

(C) ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ,$\Delta E = q + W$.
એડિબેટિક પ્રક્રિયા માટે,આસપાસ સાથે કોઈ ઉષ્માનો વિનિમય થતો નથી,તેથી $q = 0$.
સમીકરણમાં $q = 0$ મૂકતા,આપણને $\Delta E = W$ મળે છે.
અહીં $W$ એ તંત્ર પર થયેલ કાર્ય છે,વિસ્તરણ માટે તંત્ર દ્વારા થયેલ કાર્ય $W_{sys} = -W$ છે.
આમ,$\Delta E = -W_{sys}$,જેનો અર્થ છે કે $\Delta W = -\Delta E$.
269
MediumMCQ
નીચેની પ્રક્રિયાનું અવલોકન કરો: $ABO_{3(s)} \xrightarrow{1000 \ K} AO_{(s)} + BO_{2(g)}$. આ પ્રક્રિયા માટે $\Delta_{r} H$ નું મૂલ્ય $x \ kJ \ mol^{-1}$ છે. સમાન તાપમાને તેની $\Delta_{r} U$ (in $kJ \ mol^{-1}$) કેટલી થશે? $(R = 8.3 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1})$
A
$x - 8.3$
B
$x + 8.3$
C
$x + 8300$
D
$x - 8300$

Solution

(A) એન્થાલ્પી ફેરફાર અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર વચ્ચેનો સંબંધ: $\Delta_{r} H = \Delta_{r} U + \Delta n_{g} RT$.
આપેલ છે: $\Delta_{r} H = x \ kJ \ mol^{-1}$,$T = 1000 \ K$,$R = 8.3 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1} = 8.3 \times 10^{-3} \ kJ \ mol^{-1} \ K^{-1}$.
પ્રક્રિયા $ABO_{3(s)} \rightarrow AO_{(s)} + BO_{2(g)}$ માટે,વાયુરૂપ મોલનો ફેરફાર $\Delta n_{g} = 1 - 0 = 1$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $x = \Delta_{r} U + (1 \times 8.3 \times 10^{-3} \ kJ \ mol^{-1} \ K^{-1} \times 1000 \ K)$.
$x = \Delta_{r} U + 8.3$.
તેથી,$\Delta_{r} U = x - 8.3 \ kJ \ mol^{-1}$.
270
MediumMCQ
$300 \ K$ તાપમાને $C_3H_8(g) + 5O_2(g) \rightarrow 3CO_2(g) + 4H_2O(l)$ પ્રક્રિયા માટે એન્થાલ્પી ફેરફાર $-2800 \ kJ \ mol^{-1}$ છે. સમાન તાપમાને આ પ્રક્રિયા માટે આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર $(\Delta U)$ ગણો.
A
$-2802.49 \ kJ \ mol^{-1}$
B
$-2800.00 \ kJ \ mol^{-1}$
C
$-2814.94 \ kJ \ mol^{-1}$
D
$+2802.49 \ kJ \ mol^{-1}$

Solution

(B) એન્થાલ્પી ફેરફાર $(\Delta H)$ અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર $(\Delta U)$ વચ્ચેનો સંબંધ: $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$.
અહીં,$\Delta n_g$ એ વાયુરૂપ ઘટકોના મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર છે: $\Delta n_g = (n_{products, g}) - (n_{reactants, g})$.
પ્રક્રિયા $C_3H_8(g) + 5O_2(g) \rightarrow 3CO_2(g) + 4H_2O(l)$ માટે,વાયુરૂપ મોલ: $\Delta n_g = 3 - (1 + 5) = 3 - 6 = -3$.
આપેલ છે: $\Delta H = -2800 \ kJ \ mol^{-1}$,$T = 300 \ K$,$R = 8.314 \times 10^{-3} \ kJ \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta U = \Delta H - \Delta n_g RT = -2800 - (-3 \times 8.314 \times 10^{-3} \times 300)$.
$\Delta U = -2800 + 7.48 = -2792.52 \ kJ \ mol^{-1}$.
નોંધ: જો પ્રક્રિયામાં $\Delta n_g = 0$ ધારવામાં આવે,તો જવાબ $-2800 \ kJ \ mol^{-1}$ (વિકલ્પ $B$) મળે.
271
MediumMCQ
$298 \ K$ તાપમાને તેના તત્વોમાંથી $CO$ ના નિર્માણ માટે $(\Delta H - \Delta U)$ નું આશરે મૂલ્ય $J \cdot mol^{-1}$ માં શોધો. $(R = 8.314 \ J \cdot K^{-1} \ mol^{-1})$
A
$-1238$
B
$1238$
C
$2477$
D
$-2477$

Solution

(B) $C_{(s)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \rightarrow CO_{(g)}$
$\Delta n_{g} = \text{વાયુરૂપ નીપજોની સંખ્યા} - \text{વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોની સંખ્યા}$
$\Delta n_{g} = 1 - \frac{1}{2} = 0.5$
$R = 8.314 \ J \cdot K^{-1} \ mol^{-1}$
$T = 298 \ K$
$\Delta H = \Delta U + \Delta n_{g} RT$
$\Delta H - \Delta U = \Delta n_{g} RT$
$\Delta H - \Delta U = 0.5 \times 8.314 \times 298 = 1238.786 \ J \cdot mol^{-1}$
$\text{આશરે મૂલ્ય } 1238 \ J \cdot mol^{-1} \text{ છે.}$
272
EasyMCQ
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ અંગે નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું છે?
A
અલગ કરેલી સિસ્ટમની ઉર્જા વત્તા આસપાસની ઉર્જા અચળ છે.
B
અલગ કરેલી સિસ્ટમની ઉર્જા ઓછા આસપાસની ઉર્જા અચળ છે.
C
અલગ કરેલી સિસ્ટમની ઉર્જા અચળ રહે છે.
D
અલગ કરેલી સિસ્ટમની ઉર્જા બદલાતી રહે છે.

Solution

(C) $(C) \because$ ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ,અલગ કરેલી સિસ્ટમની કુલ ઉર્જા અચળ રહે છે,જોકે તે એક સ્વરૂપમાંથી બીજા સ્વરૂપમાં બદલાઈ શકે છે.
273
MediumMCQ
એક સિસ્ટમને $50 \ J$ ઉષ્મા આપવામાં આવે છે અને સિસ્ટમ પર $10 \ J$ કાર્ય કરવામાં આવે છે. સિસ્ટમની આંતરિક ઉર્જામાં થતો ફેરફાર જ્યુલમાં કેટલો હશે?
A
$60$
B
$40$
C
$50$
D
$10$

Solution

(A) ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ,$\Delta U = Q + W$.
સિસ્ટમને ઉષ્મા આપવામાં આવતી હોવાથી,$Q = +50 \ J$.
સિસ્ટમ પર કાર્ય કરવામાં આવતું હોવાથી,$W = +10 \ J$.
તેથી,આંતરિક ઉર્જામાં થતો ફેરફાર $\Delta U = 50 \ J + 10 \ J = 60 \ J$ છે.
274
EasyMCQ
$0^{\circ}C$ અને $1 \ atm$ પર $H_2O_{(l)} \rightarrow H_2O_{(s)}$ પ્રક્રિયામાં,આંતરિક ઉર્જામાં થતો ફેરફાર $-41 \ kJ / mol$ છે. મોલર એન્થાલ્પીમાં થતા ફેરફારનું મૂલ્ય શું હશે?
A
$-41 \ kJ / mol$
B
$41 \ kJ / mol$
C
$30 \ kJ / mol$
D
$-30 \ kJ / mol$

Solution

(A) પ્રક્રિયા $0^{\circ}C$ અને $1 \ atm$ પર $H_2O_{(l)} \rightarrow H_2O_{(s)}$ છે.
પાણીના $0^{\circ}C$ પરના ફેઝ ટ્રાન્સમિશન માટે કદમાં થતો ફેરફાર $(\Delta V)$ અવગણ્ય હોવાથી,થયેલ કાર્ય $(P\Delta V)$ લગભગ શૂન્ય છે.
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ,$\Delta H = \Delta U P\Delta V$.
$P\Delta V \approx 0$ હોવાથી,$\Delta H \approx \Delta U$ મળે છે.
આપેલ છે કે $\Delta U = -41 \ kJ / mol$,તેથી $\Delta H = -41 \ kJ / mol$.
275
MediumMCQ
કઈ પ્રક્રિયા માટે $\Delta H \neq \Delta E$ છે તે ઓળખો:
A
$S_{(s)} + O_{2(g)} \longrightarrow SO_{2(g)}$
B
$N_{2(g)} + O_{2(g)} \longrightarrow 2 NO_{(g)}$
C
$H_{2(g)} + Cl_{2(g)} \longrightarrow 2 HCl_{(g)}$
D
$CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \longrightarrow CO_{2(g)}$

Solution

(D) એન્થાલ્પી ફેરફાર $(\Delta H)$ અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર $(\Delta E)$ વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta H = \Delta E + \Delta n_g RT$ છે.
$\Delta H \neq \Delta E$ માટે,વાયુરૂપ મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર $(\Delta n_g)$ $0$ હોવો જોઈએ નહીં.
$(A)$ $\Delta n_g = 1 - 1 = 0$.
$(B)$ $\Delta n_g = 2 - (1 + 1) = 0$.
$(C)$ $\Delta n_g = 2 - (1 + 1) = 0$.
$(D)$ $\Delta n_g = 1 - (1 + 0.5) = -0.5$.
વિકલ્પ $D$ માટે $\Delta n_g \neq 0$ હોવાથી,આ પ્રક્રિયા માટે $\Delta H \neq \Delta E$ થાય છે.
276
EasyMCQ
એક આદર્શ વાયુ શૂન્યાવકાશની વિરુદ્ધમાં સમોષ્મી રીતે વિસ્તરણ પામે છે. આપેલ પ્રક્રિયા માટે નીચેનામાંથી શું સાચું છે?
A
$\Delta S = 0$
B
$\Delta T = -ve$
C
$\Delta U = 0$
D
$\Delta P = 0$

Solution

(C) સમોષ્મી પ્રક્રિયા માટે,ઉષ્માનો વિનિમય $dq = 0$ થાય છે.
વાયુ શૂન્યાવકાશની વિરુદ્ધમાં વિસ્તરણ પામે છે,તેથી બાહ્ય દબાણ $P_{ext} = 0$ છે,અને કાર્ય $dw = -P_{ext} \times dV = 0$ થાય છે.
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ,$dU = dq + dw$.
કિંમતો મૂકતા,$dU = 0 + 0 = 0$ મળે છે.
આદર્શ વાયુ માટે,આંતરિક ઉર્જા $U$ એ માત્ર તાપમાનનું વિધેય છે $(U = f(T))$,તેથી જો $\Delta U = 0$ હોય,તો $\Delta T = 0$ થાય.
તેથી,સાચું વિધાન $\Delta U = 0$ છે.
277
DifficultMCQ
$5^{\circ}C$ તાપમાન ધરાવતા પાણીના કપને (સિસ્ટમ) માઇક્રોવેવ ઓવનમાં મૂકવામાં આવે છે અને ઓવનને એક મિનિટ માટે ચાલુ કરવામાં આવે છે,જે દરમિયાન પાણી ઉકળવા લાગે છે. નીચેનામાંથી કયો વિકલ્પ સાચો છે?
A
$q = +ve, w = 0, \Delta U = -ve$
B
$q = +ve, w = -ve, \Delta U = +ve$
C
$q = -ve, w = -ve, \Delta U = -ve$
D
$q = +ve, w = -ve, \Delta U = -ve$

Solution

(B) આ પ્રક્રિયામાં પાણીને $5^{\circ}C$ થી $100^{\circ}C$ સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ તેનું વરાળમાં રૂપાંતર થાય છે: $H_2O(\ell)_{5^{\circ}C} \longrightarrow H_2O(\ell)_{100^{\circ}C} \rightleftharpoons H_2O(g)_{100^{\circ}C}$.
સિસ્ટમ દ્વારા માઇક્રોવેવમાંથી ઉષ્માનું શોષણ થતું હોવાથી,$q = +ve$.
જેમ જેમ પાણી ઉકળતી વખતે બાહ્ય દબાણની વિરુદ્ધ વિસ્તરણ પામે છે,સિસ્ટમ આસપાસના વાતાવરણ પર કાર્ય કરે છે,તેથી $w = -ve$.
સિસ્ટમની આંતરિક ઉર્જા વધે છે કારણ કે તાપમાન વધે છે અને પ્રવાહીમાંથી વાયુમાં અવસ્થા બદલાય છે,જેની સ્થિતિ ઉર્જા વધારે હોય છે,તેથી $\Delta U = +ve$.
278
DifficultMCQ
વાયુ '$A$' અવસ્થા '$X$' થી અવસ્થા '$Y$' માં ફેરફાર અનુભવે છે. આ પ્રક્રિયામાં,વાયુ દ્વારા શોષાયેલી ઉષ્મા અને થયેલું કાર્ય અનુક્રમે $10 \text{ J}$ અને $18 \text{ J}$ છે. હવે વાયુને બીજી પ્રક્રિયા દ્વારા અવસ્થા '$X$' પર પાછો લાવવામાં આવે છે,જે દરમિયાન $6 \text{ J}$ ઉષ્મા મુક્ત થાય છે. '$Y$' થી '$X$' ની ઉલટી પ્રક્રિયામાં,
A
વાયુ '$A$' દ્વારા $18 \text{ J}$ કાર્ય કરવામાં આવે છે.
B
વાયુ '$A$' દ્વારા $2 \text{ J}$ કાર્ય કરવામાં આવે છે.
C
પર્યાવરણ દ્વારા વાયુ '$A$' પર $12 \text{ J}$ કાર્ય કરવામાં આવે છે.
D
પર્યાવરણ દ્વારા વાયુ '$A$' પર $14 \text{ J}$ કાર્ય કરવામાં આવે છે.

Solution

(D) પ્રક્રિયા $X \to Y$ માટે: આંતરિક ઉર્જામાં ફેરફાર $\Delta U_1 = Q_1 - W_1 = 10 \text{ J} - 18 \text{ J} = -8 \text{ J}$ છે.
આંતરિક ઉર્જા એ અવસ્થા વિધેય હોવાથી,પરત ફરતી પ્રક્રિયા $Y \to X$ માટે,આંતરિક ઉર્જામાં ફેરફાર $\Delta U_2 = -\Delta U_1 = 8 \text{ J}$ થશે.
પરત ફરતી પ્રક્રિયામાં,$6 \text{ J}$ ઉષ્મા મુક્ત થાય છે,તેથી $Q_2 = -6 \text{ J}$.
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમનો ઉપયોગ કરતા,$\Delta U_2 = Q_2 - W_2$,આપણને $8 \text{ J} = -6 \text{ J} - W_2$ મળે છે.
$W_2$ માટે ઉકેલતા,આપણને $W_2 = -6 \text{ J} - 8 \text{ J} = -14 \text{ J}$ મળે છે.
ઋણ નિશાની સૂચવે છે કે પર્યાવરણ દ્વારા વાયુ પર કાર્ય કરવામાં આવે છે. તેથી,પર્યાવરણ દ્વારા વાયુ '$A$' પર $14 \text{ J}$ કાર્ય કરવામાં આવે છે.
279
Medium

Thermodynamics — First law of thermodynamics · Frequently Asked Questions

1Are these Thermodynamics questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D papers from this chapter in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo
For Teachers & Institutes

Generate a Thermodynamics Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.