એક મોલ દ્વિ-પરમાણ્વીય વાયુ $\frac{Q}{3}$ જેટલું કાર્ય કરે છે,જ્યારે તેને આપવામાં આવતી ઉષ્મા $Q$ છે. આ પ્રક્રિયામાં વાયુની મોલર વિશિષ્ટ ઉષ્મા કેટલી હશે?

શરૂઆતના તાપમાન $T$ પર રહેલા એક મોલ આદર્શ વાયુ પર એક ક્વોસી-સ્ટેટિક પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,જે દરમિયાન કદ $V$ બમણું થાય છે. પ્રક્રિયા દરમિયાન,આંતરિક ઉર્જા $U$ એ સમીકરણ $U = a V^3$ નું પાલન કરે છે,જ્યાં $a$ એક અચળાંક છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન થયેલ કાર્ય કેટલું હશે?

એક વાયુ ક્યાં તો સમોષ્મી (adiabatic) અથવા સમતાપી (isothermal) રીતે વિસ્તરણ પામી શકે છે. આ બંને પ્રક્રિયાઓ માટે દબાણ અને કદના વિવિધ ગાળા માટે સંખ્યાબંધ $P-V$ વક્રો દોરવામાં આવ્યા છે. તે જોવા મળશે કે:

ચોક્કસ જથ્થાના વાયુની પ્રારંભિક સ્થિતિ $(P_i, V_i, T_i)$ છે. તેનું કદ $V_f$ થાય ત્યાં સુધી વિસ્તરણ થાય છે. નીચેના બે કિસ્સાઓ ધ્યાનમાં લો:
$(a)$ વિસ્તરણ અચળ તાપમાને (સમતાપી) થાય છે.
$(b)$ વિસ્તરણ અચળ દબાણે (સમદાબી) થાય છે.
દરેક કિસ્સા માટે $P-V$ આલેખ દોરો. બેમાંથી કયા કિસ્સામાં વાયુ દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય વધુ હશે?

એક મોનોએટોમિક વાયુ $\frac{Q}{4}$ જેટલું કાર્ય કરે છે,જ્યાં $Q$ તેને આપેલી ઉષ્મા છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન વાયુની મોલર ઉષ્માધારિતા $xR$ હશે,જ્યાં $R$ એ વાયુ અચળાંક છે. $x$ નું મૂલ્ય શોધો.

$540$ કેલરી ઉષ્મા $100\,^oC$ તાપમાને $1$ ઘન સેમી પાણીને $1$ વાતાવરણના દબાણે $100\,^oC$ તાપમાને $1671$ ઘન સેમી વરાળમાં રૂપાંતરિત કરે છે. તો વાતાવરણીય દબાણની વિરુદ્ધ થયેલ કાર્ય આશરે .......... $cal$ છે.