એક મોલ આદર્શ વાયુ જેનું પ્રારંભિક કદ $V$,દબાણ $2P$ અને તાપમાન $T$ છે,તે નીચે દર્શાવ્યા મુજબ ચક્રીય પ્રક્રિયા $ABCDA$ માંથી પસાર થાય છે. સંપૂર્ણ ચક્રમાં થયેલું કુલ કાર્ય કેટલું હશે?

એક વાયુ એવી રીતે વિસ્તરણ પામે છે કે જેથી તેનું પ્રારંભિક અને અંતિમ તાપમાન સમાન રહે છે. ઉપરાંત,વાયુ દ્વારા અનુસરવામાં આવતી પ્રક્રિયા $P-V$ આલેખ પર એક સીધી રેખા બનાવે છે:

$P$ દબાણ, $V$ કદ અને $T$ તાપમાન ધરાવતા એક આદર્શ વાયુનું સમતાપી વિસ્તરણ કરીને કદ $2V$ અને અંતિમ દબાણ $P_i$ કરવામાં આવે છે। તે જ વાયુનું એડિબેટિક (નિરુદ્ધોષ્મ) વિસ્તરણ કરીને કદ $2V$ કરવામાં આવે ત્યારે અંતિમ દબાણ $P_a$ મળે છે। વાયુની બે વિશિષ્ટ ઉષ્માઓના ગુણોત્તર $\gamma$ ના પદમાં, $P_i/P_a$ ગુણોત્તર શોધો।

સિસ્ટમમાં થતી થર્મોડાયનેમિક પ્રક્રિયાઓને યોગ્ય શરતો સાથે જોડો. કોષ્ટકમાં: $\Delta Q$ એ આપેલી ઉષ્મા છે,$\Delta W$ એ કરેલું કાર્ય છે અને $\Delta U$ એ સિસ્ટમની આંતરિક ઉર્જામાં થતો ફેરફાર છે.

પ્રક્રિયા	શરત
$(I)$ એડિબેટિક (સમઉષ્મી)	$(A) \Delta W = 0$
$(II)$ આઇસોથર્મલ (સમતાપી)	$(B) \Delta Q = 0$
$(III)$ આઇસોકોરિક (સમકદ)	$(C) \Delta U \neq 0, \Delta W \neq 0, \Delta Q \neq 0$
$(IV)$ આઇસોબેરિક (સમદાબી)	$(D) \Delta U = 0$

$27^{\circ}C$ તાપમાન અને $2 \times 10^{7} \; N m^{-2}$ દબાણે $V$ કદ ધરાવતો વાયુનો જથ્થો સમતાપી રીતે વિસ્તરે છે જ્યાં સુધી તેનું કદ બમણું ન થાય. ત્યારબાદ તે એડિબેટિક રીતે વિસ્તરે છે જ્યાં સુધી તેનું કદ ફરીથી બમણું ન થાય. વાયુનું અંતિમ દબાણ કેટલું હશે? ($\gamma = 1.5$ નો ઉપયોગ કરો)

કોલમ-$I$ માં આપેલા સાધનોને કોલમ-$II$ માં તેમની કાર્યક્ષમતા/પરફોર્મન્સ ગુણાંક સાથે જોડો:

કોલમ-$I$	કોલમ-$II$
$(a)$ હીટ એન્જિન	$(i)$ $\text{COP} = \frac{Q_2}{Q_1 - Q_2}$
$(b)$ હીટ પંપ	$(ii)$ $\eta = \frac{Q_1 - Q_2}{Q_1}$
	$(iii)$ $\eta = \frac{T_1 - T_2}{T_1}$