વાતાવરણીય દબાણે $273 \ K$ તાપમાને બરફના ટુકડાના ઓગળવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન,

ઉષ્માગતિશાસ્ત્રનો પ્રથમ નિયમ જણાવે છે કે:

આદર્શ વાયુ માટે ઉષ્માગતિશાસ્ત્રનો પ્રથમ નિયમ $\Delta U = \Delta Q + \Delta W$ તરીકે લખી શકાય છે. નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું છે?

એકમ આડછેદના ક્ષેત્રફળવાળા પિસ્ટન સાથેના નળાકારમાં એક મોલ આદર્શ વાયુ ભરેલો છે જે આકૃતિમાં દર્શાવ્યું છે। ખેંચાયા વગરની $L$ લંબાઈની સ્પ્રિંગના એક છેડાને પિસ્ટન સાથે અને બીજા છેડાને નળાકારના તળિયા સાથે જોડેલો છે। સ્પ્રિંગનો અચળાંક $K$ છે। પ્રારંભમાં સ્પ્રિંગ ખેંચાણ વગરની છે અને વાયુ સમતોલનમાં છે। વાયુને ચોક્કસ જથ્થાની ઉષ્મા $Q$ આપતાં તેનું કદ $V_0$ થી $V_1$ થાય છે, તો
$(a)$ તંત્રનું પ્રારંભિક દબાણ કેટલું?
$(b)$ તંત્રનું અંતિમ દબાણ કેટલું?
$(c)$ થર્મોડાયનેમિક્સના પ્રથમ નિયમનો ઉપયોગ કરીને $Q, V_0, V_1, P_a$ અને $K$ વચ્ચેનો સંબંધ મેળવો।

વાયુના એક નિશ્ચિત જથ્થાને $A$ થી $C$ સુધી બે રીતે લઈ જવામાં આવે છે: $a$) સીધી રેખામાં $A \rightarrow C$ દ્વારા, અને $b$) બે તબક્કામાં, $A \rightarrow B$ અને ત્યારબાદ $B \rightarrow C$ દ્વારા. સીધા માર્ગ $A \rightarrow C$ પર થયેલ કાર્ય અને શોષાયેલી ઉષ્મા અનુક્રમે $200 \ J$ અને $280 \ J$ છે. જો માર્ગ $A \rightarrow B \rightarrow C$ પર થયેલ કાર્ય $80 \ J$ હોય, તો આ માર્ગ પર શોષાયેલી ઉષ્મા શોધો.

ઉષ્માગતિશાસ્ત્રનો પ્રથમ નિયમ કોના સંરક્ષણ સાથે સંબંધિત છે?