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:

એક આદર્શ વાયુને અચળ દબાણે ગરમ કરવામાં આવે છે. જો $Q$ એ શોષાયેલી ઉષ્મા હોય,તો આ પ્રક્રિયામાં થતા કાર્ય અને આંતરિક ઊર્જા વધારવા માટે શોષાયેલી ઉષ્માનો ગુણોત્તર કેટલો હશે?

એક આદર્શ મોનોએટોમિક વાયુને સ્પ્રિંગ-લોડેડ પિસ્ટન દ્વારા આડા સિલિન્ડરમાં રાખવામાં આવે છે (આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ). શરૂઆતમાં વાયુ તાપમાન $T_1$,દબાણ $P_1$ અને કદ $V_1$ પર છે અને સ્પ્રિંગ તેની મુક્ત સ્થિતિમાં છે. ત્યારબાદ વાયુને ખૂબ જ ધીમેથી તાપમાન $T_2$,દબાણ $P_2$ અને કદ $V_2$ સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન પિસ્ટન $x$ જેટલા અંતરે બહારની તરફ ખસે છે. પિસ્ટન અને સિલિન્ડર વચ્ચેના ઘર્ષણને અવગણતા,સાચું વિધાન(નો) કયું(કયા) છે:
$(A)$ જો $V_2=2V_1$ અને $T_2=3T_1$ હોય,તો સ્પ્રિંગમાં સંગ્રહિત ઉર્જા $\frac{1}{4}P_1V_1$ છે.
$(B)$ જો $V_2=2V_1$ અને $T_2=3T_1$ હોય,તો આંતરિક ઉર્જામાં ફેરફાર $3P_1V_1$ છે.
$(C)$ જો $V_2=3V_1$ અને $T_2=4T_1$ હોય,તો વાયુ દ્વારા થયેલ કાર્ય $\frac{7}{3}P_1V_1$ છે.
$(D)$ જો $V_2=3V_1$ અને $T_2=4T_1$ હોય,તો વાયુને આપેલી ઉષ્મા $\frac{41}{6}P_1V_1$ છે.

એક આદર્શ વાયુને $P-V$ આલેખમાં દર્શાવ્યા મુજબ વૈકલ્પિક માર્ગો $A, B, C$ અને $D$ દ્વારા અવસ્થા $1$ થી અવસ્થા $2$ પર લઈ જવામાં આવે છે. ધારો કે $Q, W$ અને $\Delta U$ અનુક્રમે વાયુને આપેલી ઉષ્મા,થયેલ કાર્ય અને આંતરિક ઉર્જામાં થતો ફેરફાર દર્શાવે છે. તો:

જો એક મોલ આદર્શ વાયુ $P-V$ આલેખમાં દર્શાવ્યા મુજબ $A \rightarrow B$ અને $B \rightarrow C$ પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે. આપેલ છે કે $T_A = 400 \, K$ અને $T_C = 400 \, K$. જો $\frac{P_B}{P_A} = \frac{1}{5}$ હોય,તો વાયુને આપેલી કુલ ઉષ્મા ($J$ માં) શોધો. ($.2$ માં)

કોલમ-$I$ માં પ્રક્રિયાઓ અને કોલમ-$II$ માં ઉષ્માગતિશાસ્ત્રનો પ્રથમ નિયમ આપેલ છે. તેમને યોગ્ય રીતે જોડો:

કોલમ-$I$	કોલમ-$II$
$(a)$ એડિબેટિક (નિરુદ્ધોષ્મ)	$(i)$ $\Delta Q = \Delta U$
$(b)$ આઈસોથર્મલ (સમતાપી)	$(ii)$ $\Delta Q = \Delta W$
	$(iii)$ $\Delta U = -\Delta W$