$NTP$ પર હાઇડ્રોજન વાયુની એડિઆબેટિક સ્થિતિસ્થાપકતા $(\gamma = 1.4)$ કેટલી છે?

આપેલ $V-T$ આલેખ પરથી આપણે શું તારણ કાઢી શકીએ?

એક આદર્શ વાયુ ઉષ્માગતિજ સંતુલનમાં છે. વાયુના એક અણુની મુક્તિની માત્રા (degrees of freedom) $n$ છે. વાયુના એક મોલની આંતરિક ઉર્જા $U_n$ છે અને વાયુમાં ધ્વનિની ઝડપ $v_n$ છે. નિશ્ચિત તાપમાન અને દબાણે,નીચેનામાંથી કયો વિકલ્પ સાચો છે?

$L$ લંબાઈના થર્મલી અલગ કરેલા પાત્રના ડાબા અને જમણા ખાનાઓ $A$ ક્ષેત્રફળ ધરાવતા થર્મલી વાહક,હલનચલન કરી શકે તેવા પિસ્ટન દ્વારા અલગ પડેલા છે. ડાબા અને જમણા ખાનામાં અનુક્રમે $\frac{3}{2}$ અને $1$ મોલ આદર્શ વાયુ ભરેલો છે. ડાબા ખાનામાં,પિસ્ટન $k$ સ્પ્રિંગ અચળાંક અને $\frac{2L}{5}$ કુદરતી લંબાઈ ધરાવતી સ્પ્રિંગ સાથે જોડાયેલ છે. થર્મોડાયનેમિક સંતુલનમાં,પિસ્ટન પાત્રની ડાબી અને જમણી ધારથી $\frac{L}{2}$ અંતરે છે,જે આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. ઉપરોક્ત શરતો હેઠળ,જો જમણા ખાનામાં દબાણ $P = \frac{kL}{A} \alpha$ હોય,તો $\alpha$ નું મૂલ્ય શું છે?

આદર્શ વાયુનો એક મોલ $p=p_0\left[1-\alpha\left(\frac{V}{V_0}\right)^3\right]$ પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે, જ્યાં $p$ અને $V$ એ દબાણ અને કદ છે, $p_0, V_0$ અને $\alpha$ અચળાંકો છે. જો વાયુનું મહત્તમ પ્રાપ્ત કરી શકાય તેવું તાપમાન $\left(\frac{3}{4}\right) \frac{p_0 V_0}{R}$ હોય, તો $\alpha$ નું મૂલ્ય કેટલું હશે?

નીચે બે વિધાનો આપેલા છે: એકને વિધાન $A$ (Assertion) અને બીજાને કારણ $R$ (Reason) તરીકે લેબલ કરવામાં આવ્યું છે. વિધાન $I$: $n$ મોલ આદર્શ વાયુ ધરાવતી સિસ્ટમની આંતરિક ઉર્જામાં થતો ફેરફાર $\Delta U = nC_v(T_f - T_i) = \frac{nR}{\gamma - 1}(T_f - T_i)$ તરીકે લખી શકાય છે, જ્યાં $\gamma = C_p/C_v, T_i = $ પ્રારંભિક તાપમાન, $T_f = $ અંતિમ તાપમાન. વિધાન $II$: મુક્તિના અંશો (degree of freedom) $f$ અને $\gamma(= C_p/C_v)$ વચ્ચેનો સંબંધ $\gamma = 1 + \frac{2}{f}$ છે. નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો.