ઉષ્માગતિશાસ્ત્રનો પ્રથમ નિયમ . . . . . . ના નિયમની પુષ્ટિ કરે છે.

વિધાન : ઉષ્મા અને કાર્ય એ સિસ્ટમમાં ઉર્જાના સ્થાનાંતરણના પ્રકારો છે જે તેની આંતરિક ઉર્જામાં ફેરફાર લાવે છે.
કારણ : થર્મોડાયનેમિક્સમાં ઉષ્મા અને કાર્ય એ અવસ્થા ચલ (state variables) છે.
નીચેનામાંથી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો:

જો અચળ કદ પર ઉષ્મા આપવામાં આવે,તો આદર્શ વાયુનું તાપમાન $150 \ K$ વધારવા માટે $6300 \ J$ ઉષ્માની જરૂર પડે છે. જો તેના બદલે,અચળ દબાણે ઉષ્મા આપવામાં આવે,તો સમાન તાપમાનના ફેરફાર માટે $8800 \ J$ ઉષ્માની જરૂર પડે છે. જ્યારે વાયુનું તાપમાન $300 \ K$ જેટલું બદલાય છે,ત્યારે વાયુની આંતરિક ઉર્જામાં થતો ફેરફાર ..... $J$ છે.

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ પિસ્ટન સાથે જોડાયેલ એકમ આડછેદ ધરાવતા સિલિન્ડરમાં એક મોલ આદર્શ વાયુનો વિચાર કરો. એક સ્પ્રિંગ (સ્પ્રિંગ અચળાંક $k$) પિસ્ટન અને સિલિન્ડરના તળિયે જોડાયેલ છે (અખિંચાયેલી લંબાઈ $L$). શરૂઆતમાં સ્પ્રિંગ અખિંચાયેલી છે અને વાયુ સંતુલનમાં છે. વાયુને અમુક ઉષ્મા $Q$ આપવામાં આવે છે,જેના કારણે કદ $V_0$ થી વધીને $V_1$ થાય છે.
$(a)$ તંત્રનું પ્રારંભિક દબાણ કેટલું છે?
$(b)$ તંત્રનું અંતિમ દબાણ કેટલું છે?
$(c)$ ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમનો ઉપયોગ કરીને,$Q, V_0, V_1, P_a$ અને $k$ વચ્ચેનો સંબંધ લખો.

થર્મોડાયનેમિક્સનો નીચેનામાંથી કયો નિયમ આંતરિક ઉર્જા (internal energy) શબ્દને વ્યાખ્યાયિત કરે છે?

થર્મોડાયનેમિક્સમાં આંતરિક ઉર્જા માટેની સંજ્ઞા પ્રણાલી (sign convention) લખો.