નળાકાર પાત્રમાં રહેલા એક મોલ આદર્શ વાયુ માટે આકૃતિમાં દર્શાવેલ $P-V$ આલેખનો માર્ગ વિચારો. આ પ્રક્રિયા $PV^{1/2} = \text{અચળ}$ ને અનુસરે છે.
$(a)$ વાયુને સ્થિતિ $1$ થી સ્થિતિ $2$ પર લઈ જવા માટે થતું કાર્ય શોધો.
$(b)$ જો $V_2 = 2V_1$ હોય, તો તાપમાનનો ગુણોત્તર $\frac{T_1}{T_2}$ કેટલો થશે?
$(c)$ $T$ તાપમાને એક મોલ વાયુની આંતરિક ઊર્જા $\frac{3}{2}RT$ છે. વાયુને સ્થિતિ $1$ થી સ્થિતિ $2$ પર લઈ જવા માટે આપવી પડતી ઉષ્મા શોધો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) પોલિટ્રોપિક પ્રક્રિયા $PV^n = K$ માં થતું કાર્ય $W = \frac{P_1V_1 - P_2V_2}{n-1}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
અહીં, $n = 1/2$. તેથી, $W = \frac{P_1V_1 - P_2V_2}{1/2 - 1} = \frac{P_1V_1 - P_2V_2}{-1/2} = 2(P_2V_2 - P_1V_1)$.
$P_1V_1^{1/2} = P_2V_2^{1/2}$ હોવાથી, $P_2 = P_1(V_1/V_2)^{1/2}$ મળે.
આમ, $W = 2[P_1(V_1/V_2)^{1/2}V_2 - P_1V_1] = 2P_1V_1[(V_2/V_1)^{1/2} - 1]$.
$(b)$ આદર્શ વાયુના સમીકરણ $PV = RT$ ($1$ મોલ માટે) નો ઉપયોગ કરતા, $P = RT/V$.
$PV^{1/2} = K$ માં કિંમત મૂકતા, $(RT/V)V^{1/2} = K$, તેથી $TV^{-1/2} = \text{અચળ}$.
તેથી, $T_1V_1^{-1/2} = T_2V_2^{-1/2} \implies \frac{T_1}{T_2} = (\frac{V_1}{V_2})^{1/2}$.
$V_2 = 2V_1$ આપેલ હોવાથી, $\frac{T_1}{T_2} = (\frac{V_1}{2V_1})^{1/2} = \frac{1}{\sqrt{2}}$.
$(c)$ ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ, $Q = \Delta U + W$.
$\Delta U = \frac{3}{2}R(T_2 - T_1)$.
$T_2 = \sqrt{2}T_1$ હોવાથી, $\Delta U = \frac{3}{2}R(\sqrt{2}T_1 - T_1) = \frac{3}{2}RT_1(\sqrt{2} - 1)$.
$W = 2(P_2V_2 - P_1V_1) = 2R(T_2 - T_1) = 2RT_1(\sqrt{2} - 1)$.
$Q = \frac{3}{2}RT_1(\sqrt{2} - 1) + 2RT_1(\sqrt{2} - 1) = \frac{7}{2}RT_1(\sqrt{2} - 1)$.

Explore More

Similar Questions

જો એક આદર્શ વાયુનું વિસ્તરણ $V \propto T^{2/3}$ શરત હેઠળ થતું હોય, તો તેના એક મોલનું તાપમાન $30^{\circ} C$ જેટલું વધારવા માટે કરવું પડતું કાર્ય કેટલું હશે ($J$ માં)? $(R = 8.314 \ J/mol \cdot K)$

એક ચોક્કસ પ્રક્રિયા માટે, દ્વિપરમાણ્વીય વાયુનું દબાણ $P = aV^2$ સંબંધ અનુસાર બદલાય છે, જ્યાં $a$ અચળાંક છે। આ પ્રક્રિયા માટે વાયુની મોલર ઉષ્માધારિતા કેટલી હશે?

એક આદર્શ વાયુ $PV^{2.5} = 0.40$ થર્મોડાયનેમિક પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે,જ્યાં $P$ એ $Pa$ માં અને $V$ એ $m^3$ માં છે. $V = 1 \, m^3$ પર $x-$અક્ષ પર કદ (volume) લઈને દોરેલા $P-V$ વક્રનો ઢાળ કેટલો હશે?

એક થર્મોડાયનેમિક પ્રક્રિયામાં, $2 \, \text{મોલ}$ એક-પરમાણ્વીય આદર્શ વાયુ $P \propto V^{-2}$ નું પાલન કરે છે. જો વાયુનું તાપમાન $300 \, K$ થી વધીને $400 \, K$ થાય, તો વાયુ દ્વારા થયેલ કાર્ય $R$ ના સ્વરૂપમાં શોધો (જ્યાં $R$ એ સાર્વત્રિક વાયુ અચળાંક છે).

એક વાયુ એવી રીતે વિસ્તરણ પામે છે કે તેનું દબાણ અને કદ $PV^2 = \text{constant}$ શરતનું પાલન કરે છે. તો વાયુનું તાપમાન

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo