એક $P - V$ આલેખ ધ્યાનમાં લો જેમાં નળાકાર પાત્રમાં એક મોલ આદર્શ વાયુ દ્વારા અનુસરવામાં આવતો માર્ગ આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે.
$(a)$ જ્યારે વાયુને અવસ્થા $1$ થી અવસ્થા $2$ માં લઈ જવામાં આવે ત્યારે થયેલ કાર્ય શોધો.
$(b)$ જો $V_2 = 2V_1$ હોય,તો તાપમાનનો ગુણોત્તર $\frac{T_1}{T_2}$ શું છે?
$(c)$ તાપમાન $T$ પર એક મોલ વાયુ માટે આંતરિક ઉર્જા $\frac{3}{2}RT$ આપેલ છે,તો જ્યારે વાયુને અવસ્થા $1$ થી $2$ માં લઈ જવામાં આવે ત્યારે વાયુને આપેલી ઉષ્મા શોધો,જ્યાં $V_2 = 2V_1$ છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) આલેખ પરથી,પ્રક્રિયા $PV^{\frac{1}{2}} = K$ (અચળ) ને અનુસરે છે.
$(a)$ અવસ્થા $1$ થી $2$ સુધીની પ્રક્રિયા માટે થયેલ કાર્ય $W$ નીચે મુજબ છે:
$W = \int_{V_1}^{V_2} P \, dV = \int_{V_1}^{V_2} \frac{K}{\sqrt{V}} \, dV = K \left[ \frac{V^{\frac{1}{2}}}{\frac{1}{2}} \right]_{V_1}^{V_2} = 2K(\sqrt{V_2} - \sqrt{V_1})$.
કારણ કે $K = P_1 V_1^{\frac{1}{2}}$,તેથી $W = 2P_1 V_1^{\frac{1}{2}}(\sqrt{V_2} - \sqrt{V_1}) = 2P_1 V_1 (\sqrt{\frac{V_2}{V_1}} - 1)$.
$V_2 = 2V_1$ આપેલ હોવાથી,$W = 2P_1 V_1 (\sqrt{2} - 1)$.
$(b)$ આદર્શ વાયુ સમીકરણ $PV = nRT$ અને $P = \frac{K}{\sqrt{V}}$ પરથી,આપણને $T = \frac{PV}{nR} = \frac{K\sqrt{V}}{nR}$ મળે છે.
આમ,$\frac{T_1}{T_2} = \sqrt{\frac{V_1}{V_2}} = \sqrt{\frac{V_1}{2V_1}} = \frac{1}{\sqrt{2}}$.
$(c)$ આપેલી ઉષ્મા $Q = \Delta U + W$.
$\Delta U = nC_v \Delta T = 1 \cdot \frac{3}{2}R(T_2 - T_1) = \frac{3}{2}(P_2 V_2 - P_1 V_1)$.
$P_2 V_2^{\frac{1}{2}} = P_1 V_1^{\frac{1}{2}}$ હોવાથી,$P_2 = P_1 \sqrt{\frac{V_1}{V_2}} = \frac{P_1}{\sqrt{2}}$.
$P_2 V_2 = \frac{P_1}{\sqrt{2}} (2V_1) = P_1 V_1 \sqrt{2}$.
$\Delta U = \frac{3}{2} P_1 V_1 (\sqrt{2} - 1)$.
$Q = \frac{3}{2} P_1 V_1 (\sqrt{2} - 1) + 2 P_1 V_1 (\sqrt{2} - 1) = \frac{7}{2} P_1 V_1 (\sqrt{2} - 1)$.

Explore More

Similar Questions

એક થર્મોડાયનેમિક પ્રક્રિયામાં, $2 \, \text{મોલ}$ એક-પરમાણ્વીય આદર્શ વાયુ $P \propto V^{-2}$ નું પાલન કરે છે. જો વાયુનું તાપમાન $300 \, K$ થી વધીને $400 \, K$ થાય, તો વાયુ દ્વારા થયેલ કાર્ય $R$ ના સ્વરૂપમાં શોધો (જ્યાં $R$ એ સાર્વત્રિક વાયુ અચળાંક છે).

આકૃતિમાં બે થર્મોડાયનેમિક પ્રક્રિયાઓ દર્શાવેલ છે. પ્રક્રિયા $A$ અને $B$ માટે મોલર ઉષ્માધારિતા $C_A$ અને $C_B$ છે. અચળ દબાણ અને અચળ કદ પરની મોલર ઉષ્માધારિતા અનુક્રમે $C_P$ અને $C_V$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. સાચું વિધાન પસંદ કરો.

એક આદર્શ વાયુ એડિબેટિક પ્રક્રિયા દરમિયાન $PV^{3/2} =$ અચળ સંબંધનું પાલન કરે છે. જો આવા વાયુને,જે શરૂઆતમાં $T$ તાપમાને છે,તેને એડિબેટિક રીતે તેના પ્રારંભિક કદના અડધા કદ સુધી સંકોચવામાં આવે,તો તેનું અંતિમ તાપમાન કેટલું હશે?

Difficult
View Solution

એક મોલ આદર્શ વાયુ $PV^3 = \text{constant}$ પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે, જ્યાં $P$ અને $V$ અનુક્રમે દબાણ અને કદ છે। ધારો કે વાયુનું તાપમાન $\Delta T$ જેટલું વધારવામાં આવે ત્યારે વાયુ દ્વારા થતું કાર્ય $W$ છે। $|W|$ નું મૂલ્ય કેટલું થશે? ($R$ એ સાર્વત્રિક વાયુ અચળાંક છે)।

હાઇડ્રોજન વાયુ $PV^2 = \text{constant}$ દ્વારા આપવામાં આવતી પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે. વાયુ દ્વારા થયેલ કાર્ય અને તેની આંતરિક ઉર્જામાં થતા ફેરફારનો ગુણોત્તર કેટલો છે?

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 exam papers from 7.5L+ questions 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