Basic of Thermodynamics and Zeroth Law Questions in Gujarati

(C) ઉષ્મીય સંતુલન એ એવી સ્થિતિ છે જેમાં ઉષ્મીય સંપર્કમાં રહેલા બે કે તેથી વધુ પદાર્થો વચ્ચે ચોખ્ખી ઉષ્મા ઉર્જાની આપ-લે થતી નથી.
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના શૂન્ય ક્રમના નિયમ (Zeroth Law of Thermodynamics) મુજબ,બે તંત્રો ઉષ્મીય સંતુલનમાં ત્યારે જ હોય છે જો તેમનું તાપમાન સમાન હોય.
તેથી,ઉષ્મીય સંતુલન માટેની સાચી શરત એ છે કે વાયુઓનું તાપમાન સમાન હોવું જોઈએ.

(C) વિસ્તૃત (extensive) ચલો એવા છે જે સિસ્ટમના કદ અથવા દ્રવ્યના જથ્થા પર આધાર રાખે છે. ઉદાહરણ તરીકે: આંતરિક ઉર્જા,કદ અને દળ.
તીવ્ર (intensive) ચલો એવા છે જે સિસ્ટમના કદ અથવા દ્રવ્યના જથ્થાથી સ્વતંત્ર હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે: દબાણ,તાપમાન અને ઘનતા.
વિધાનોનું મૂલ્યાંકન:
$(A)$ આંતરિક ઉર્જા,કદ અને દળ ખરેખર વિસ્તૃત ચલો છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(B)$ દબાણ,તાપમાન અને ઘનતા ખરેખર તીવ્ર ચલો છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(C)$ કદ વિસ્તૃત છે,જ્યારે તાપમાન અને ઘનતા તીવ્ર છે. આ વિધાન ખોટું છે.
$(D)$ તાપમાન તીવ્ર છે,જ્યારે દળ અને આંતરિક ઉર્જા વિસ્તૃત છે. આ વિધાન ખોટું છે.
તેથી,વિધાનો $(A)$ અને $(B)$ સાચા છે.

(A) થર્મોડાયનેમિક કોઓર્ડિનેટ્સ એ અવસ્થા ચલો છે જે થર્મોડાયનેમિક સિસ્ટમની અવસ્થાને વ્યાખ્યાયિત કરે છે,જેમ કે દબાણ $(p)$,કદ $(V)$ અને તાપમાન $(T)$.
$R$ એ સાર્વત્રિક ગેસ અચળાંક છે,જે પ્રકૃતિનો એક મૂળભૂત અચળાંક છે અને તે કોઈ ચોક્કસ સિસ્ટમની અવસ્થાનું વર્ણન કરતો ચલ નથી.
તેથી,ગેસ અચળાંક $(R)$ એ થર્મોડાયનેમિક કોઓર્ડિનેટ નથી.

(B) થર્મોડાયનેમિક્સનો શૂન્ય ક્રમનો નિયમ જણાવે છે કે જો બે સિસ્ટમ ત્રીજી સિસ્ટમ સાથે થર્મલ સંતુલનમાં હોય,તો તેઓ એકબીજા સાથે પણ થર્મલ સંતુલનમાં હોય છે.
થર્મલ સંતુલન એટલે એવી સ્થિતિ જેમાં એકબીજાના સંપર્કમાં રહેલી બે સિસ્ટમ વચ્ચે કોઈ ચોખ્ખી ઉષ્માની આપ-લે થતી નથી.
આ સ્થિતિ ત્યારે સંતોષાય છે જ્યારે બંને સિસ્ટમનું તાપમાન સમાન હોય.
તેથી,થર્મલ સંતુલનમાં રહેલા બે પદાર્થો માટે સમાન રહેતી ભૌતિક રાશિ તાપમાન છે.

(C) થર્મોડાયનેમિક અવસ્થા ચલો એવા ગુણધર્મો છે જે ફક્ત સિસ્ટમની વર્તમાન સ્થિતિ પર આધાર રાખે છે,તે સ્થિતિ પ્રાપ્ત કરવા માટે લીધેલા માર્ગ પર નહીં.
દબાણ $(P)$,કદ $(V)$ અને તાપમાન $(T)$ એ અવસ્થા ચલોના ઉદાહરણો છે.
કાર્ય $(W)$ એ પાથ ફંક્શન છે,જેનો અર્થ છે કે તેનું મૂલ્ય અવસ્થાઓ વચ્ચે સંક્રમણ કરવા માટે અનુસરવામાં આવતી ચોક્કસ પ્રક્રિયા અથવા માર્ગ પર આધાર રાખે છે.
તેથી,કાર્ય એ દ્રવ્યની થર્મોડાયનેમિક અવસ્થાને લાક્ષણિક બનાવતું નથી.

(A) થર્મોડાયનેમિક્સનો શૂન્યમો નિયમ જણાવે છે કે જો બે તંત્રો અલગ-અલગ ત્રીજા તંત્ર સાથે ઉષ્મીય સંતુલનમાં હોય,તો તેઓ એકબીજા સાથે પણ ઉષ્મીય સંતુલનમાં હોય છે.
આ નિયમ તાપમાન માપવાનો આધાર પૂરો પાડે છે,કારણ કે તે આપણને એક એવો ગુણધર્મ (તાપમાન) વ્યાખ્યાયિત કરવાની મંજૂરી આપે છે જે ઉષ્મીય સંતુલનમાં રહેલા તમામ તંત્રો માટે સમાન હોય છે.
તેથી,શૂન્યમો નિયમ તાપમાનનો પાયાનો ખ્યાલ પૂરો પાડે છે.
આમ,કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી આપે છે,તેથી $(A)$ સાચું છે,$(R)$ સાચું છે અને $(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે.