એક એન્જિન (પિસ્ટન સાથેના સિલિન્ડરમાં એક મોલ આદર્શ વાયુનું બનેલું) દ્વારા અનુસરવામાં આવતું ચક્ર આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. ચક્રના દરેક વિભાગ માટે એન્જિન દ્વારા આસપાસ સાથે કરવામાં આવેલ ઉષ્માનું વિનિમય શોધો. આપેલ છે ${C_v} = \frac{3}{2}R$.
$(a)$ $A$ થી $B$: અચળ કદ
$(b)$ $B$ થી $C$: અચળ દબાણ
$(c)$ $C$ થી $D$: એડિબેટિક (સમઉષ્મી)
$(d)$ $D$ થી $A$: અચળ દબાણ

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) પ્રક્રિયા $A$ થી $B$ માટે,કદ અચળ છે તેથી કાર્ય $dW = 0$. ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ,$dQ = dU + dW = dU + 0 = dU = nC_V dT = nC_V(T_B - T_A) = (1)(\frac{3}{2}R)(T_B - T_A) = \frac{3}{2}(RT_B - RT_A)$. આદર્શ વાયુ સમીકરણ $PV = RT$ નો ઉપયોગ કરતા,$dQ = \frac{3}{2}(P_B V_B - P_A V_A)$.
$(b)$ પ્રક્રિયા $B$ થી $C$ માટે,દબાણ અચળ છે. કાર્ય $dW = P_B(V_C - V_B)$ છે. ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ,$dQ = dU + dW = nC_V(T_C - T_B) + P_B(V_C - V_B) = \frac{3}{2}(P_C V_C - P_B V_B) + P_B(V_C - V_B)$. કારણ કે $P_B = P_C$,આ સમીકરણ $dQ = \frac{3}{2}P_B(V_C - V_B) + P_B(V_C - V_B) = \frac{5}{2}P_B(V_C - V_B)$ માં પરિણમે છે.
$(c)$ પ્રક્રિયા $C$ થી $D$ માટે,તે એડિબેટિક પ્રક્રિયા છે,તેથી ઉષ્માનું વિનિમય $dQ = 0$.
$(d)$ પ્રક્રિયા $D$ થી $A$ માટે,દબાણ $P_A$ પર અચળ છે. વાયુનું કદ $V_D$ થી $V_A$ સુધી સંકોચાય છે. પ્રક્રિયા $(b)$ ની જેમ જ,ઉષ્માનું વિનિમય $dQ = \frac{5}{2}P_A(V_A - V_D)$ થશે.

Explore More

Similar Questions

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 $(ii)$ $\eta = \frac{Q_1 - Q_2}{Q_1}$
$(iii)$ $\eta = \frac{T_1 - T_2}{T_1}$

$3 \times 10^5 \text{ Pa}$ દબાણે એક ગ્રામ પ્રવાહીનું વરાળમાં રૂપાંતર થાય છે. જો આ અવસ્થા પરિવર્તન દરમિયાન પૂરી પાડવામાં આવેલી ઉષ્માના $10\%$ ભાગનો ઉપયોગ કદમાં $1600 \text{ cm}^3$ નો વધારો કરવા માટે થતો હોય, તો આ પ્રક્રિયામાં આંતરિક ઉર્જામાં થતો વધારો કેટલો હશે?

સમાન પ્રારંભિક સ્થિતિઓથી શરૂ કરીને,એક આદર્શ વાયુ કદ $V_{i}$ થી $V_{f}$ સુધી ત્રણ અલગ અલગ રીતે વિસ્તરણ પામે છે. જો પ્રક્રિયા સંપૂર્ણપણે સમતાપી હોય તો વાયુ દ્વારા થયેલ કાર્ય $W_{1}$ છે,જો પ્રક્રિયા સંપૂર્ણપણે સમોષ્મી હોય તો $W_{2}$ છે અને જો પ્રક્રિયા સંપૂર્ણપણે સમદાબી હોય તો $W_{3}$ છે. તો,સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો.

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:

એક મોલ મોનોએટોમિક આદર્શ વાયુને $P-V$ આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $ABCDA$ ચક્રમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે. કોલમ $II$ માં ચક્રમાં સામેલ લાક્ષણિકતાઓ આપેલી છે. તેમને કોલમ $I$ માં આપેલી દરેક પ્રક્રિયા સાથે જોડો.
કોલમ $I$ કોલમ $II$
$(A)$ પ્રક્રિયા $A \rightarrow B$ $(p)$ આંતરિક ઉર્જા ઘટે છે.
$(B)$ પ્રક્રિયા $B \rightarrow C$ $(q)$ આંતરિક ઉર્જા વધે છે.
$(C)$ પ્રક્રિયા $C \rightarrow D$ $(r)$ ઉષ્મા ગુમાવાય છે.
$(D)$ પ્રક્રિયા $D \rightarrow A$ $(s)$ ઉષ્મા મેળવાય છે.
$(t)$ વાયુ પર કાર્ય થાય છે.

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