$P_0$ દબાણે રહેલો એક આદર્શ વાયુ સમતાપી વિસ્તરણ અનુભવે છે જ્યાં સુધી તેનું કદ તેના પ્રારંભિક કદ કરતાં $8.0$ ગણું ન થાય. ત્યારબાદ આ વાયુને ધીમેથી અને સમોષ્મી રીતે તેના મૂળ કદ પર પાછો સંકોચવામાં આવે છે. જો વાયુનો સમોષ્મી અચળાંક $\gamma = 4/3$ હોય, તો આ અંતિમ અવસ્થામાં અણુ દીઠ સરેરાશ ગતિઊર્જાનો પ્રારંભિક અવસ્થાની ગતિઊર્જા સાથેનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?

એક હીટ એન્જિન એક ચક્ર દરમિયાન $1915\, J,$ $-40\, J,$ $+125\, J$ અને $-Q\, J$ ઉષ્માની આપ-લે કરે છે,જે $50.0 \%$ ની કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરે છે. $Q$ નું મૂલ્ય ....... $J$ છે.

આદર્શ વાયુના એક નમૂનાને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ ચક્રીય પ્રક્રિયા $ABCA$ માંથી પસાર કરવામાં આવે છે. તે ભાગ $AB$ દરમિયાન $40 \ J$ ઉષ્માનું શોષણ કરે છે,$BC$ દરમિયાન કોઈ ઉષ્માનું શોષણ કે ઉત્સર્જન થતું નથી,અને $CA$ દરમિયાન $60 \ J$ ઉષ્મા મુક્ત કરે છે. ભાગ $BC$ દરમિયાન વાયુ પર $50 \ J$ કાર્ય કરવામાં આવે છે. $A$ પાસે વાયુની આંતરિક ઉર્જા $1560 \ J$ છે. ભાગ $CA$ દરમિયાન વાયુ દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય.............$J$ છે.

એક એન્જિનિયર દાવો કરે છે કે તેણે $10 \, kW$ પાવર આપતું એન્જિન બનાવ્યું છે જેનો બળતણ વપરાશ $1 \, g \, s^{-1}$ છે. બળતણનું કેલરીફિક મૂલ્ય $2 \, kcal \, g^{-1}$ છે. તેનો દાવો:

બંને છેડેથી બંધ,સંપૂર્ણ અવાહક પદાર્થથી બનેલા એક નળાકારને ઉષ્મા-રોધક પિસ્ટન દ્વારા બે સમાન ભાગોમાં વહેંચવામાં આવ્યો છે. નળાકારના બંને ભાગોમાં $t_0 = 27^{\circ}C$ તાપમાન અને $P_0 = 1 \text{ atm}$ દબાણે સમાન દળનો વાયુ ભરેલો છે. જો એક ભાગના વાયુને ધીમે ધીમે $t = 57^{\circ}C$ સુધી ગરમ કરવામાં આવે અને પ્રથમ ભાગનું તાપમાન $t_0$ જાળવી રાખવામાં આવે,તો પિસ્ટન નળાકારના મધ્યભાગથી કેટલું અંતર ખસશે? (નળાકારની કુલ લંબાઈ $= 84 \text{ cm}$)

$1000 K$ તાપમાને રાખેલ હોટ રિઝર્વોયર સાથે કામ કરતા કાર્નો એન્જિનની કાર્યક્ષમતા $0.4$ છે. તે હોટ રિઝર્વોયરમાંથી પ્રતિ ચક્ર $150 J$ ઉષ્મા મેળવે છે. આ એન્જિનમાંથી મેળવેલ કાર્યનો સંપૂર્ણ ઉપયોગ હીટ પંપ ચલાવવા માટે થાય છે જેનો પરફોર્મન્સ ગુણાંક $10$ છે. હીટ પંપનું હોટ રિઝર્વોયર $300 K$ તાપમાને છે. નીચેનામાંથી કયું/કયા વિધાન/વિધાનો સાચું/સાચા છે:
$(A)$ એક ચક્રમાં કાર્નો એન્જિનમાંથી મેળવેલ કાર્ય $60 J$ છે.
$(B)$ કાર્નો એન્જિનના કોલ્ડ રિઝર્વોયરનું તાપમાન $600 K$ છે.
$(C)$ હીટ પંપના કોલ્ડ રિઝર્વોયરનું તાપમાન $270 K$ છે.
$(D)$ એક ચક્રમાં હીટ પંપના હોટ રિઝર્વોયરને આપવામાં આવતી ઉષ્મા $540 J$ છે.