એક એન્જિન $200 \,K$ તાપમાન ધરાવતા રિઝર્વોયર અને શરૂઆતમાં $600 \,K$ તાપમાન ધરાવતા ગરમ પદાર્થ વચ્ચે કાર્ય કરે છે. જો આ પ્રક્રિયા દરમિયાન ગરમ પદાર્થનું તાપમાન ઘટીને $400 \,K$ થાય,તો એન્જિન દ્વારા (ચક્રમાં કાર્ય કરતી વખતે) કરી શકાતું મહત્તમ કાર્ય કેટલું હશે? (ગરમ પદાર્થની ઉષ્માધારિતા $1 \,J/K$ છે).

કૉલમ $I$ માં આદર્શ વાયુના વિસ્તરણની પ્રક્રિયાઓની યાદી છે. તેને કૉલમ $II$ સાથે જોડો જે આ પ્રક્રિયા દરમિયાન થતા થર્મોડાયનેમિક ફેરફારનું વર્ણન કરે છે.

કૉલમ $I$	કૉલમ $II$
$(A)$ એક અવાહક પાત્રમાં વાલ્વ દ્વારા અલગ પડેલા બે ચેમ્બર છે. ચેમ્બર $I$ માં આદર્શ વાયુ છે અને ચેમ્બર $II$ માં શૂન્યાવકાશ છે. વાલ્વ ખોલવામાં આવે છે.	$(p)$ વાયુનું તાપમાન ઘટે છે
$(B)$ એક આદર્શ એકપરમાણ્વીય વાયુ તેના મૂળ કદ કરતા બમણા કદ સુધી વિસ્તરે છે જેથી તેનું દબાણ $P \propto V^{-2}$ થાય	$(q)$ વાયુનું તાપમાન વધે છે અથવા અચળ રહે છે
$(C)$ એક આદર્શ એકપરમાણ્વીય વાયુ તેના મૂળ કદ કરતા બમણા કદ સુધી વિસ્તરે છે જેથી તેનું દબાણ $P \propto V^{-4/3}$ થાય	$(r)$ વાયુ ઉષ્મા ગુમાવે છે
$(D)$ એક આદર્શ એકપરમાણ્વીય વાયુ એવી રીતે વિસ્તરે છે કે તેનું દબાણ $P$ અને કદ $V$ આલેખમાં દર્શાવેલ વર્તણૂકને અનુસરે છે	$(s)$ વાયુ ઉષ્મા મેળવે છે

એક આદર્શ વાયુ ચાર થર્મોડાયનેમિક અવસ્થાઓ ધરાવતી ચક્રીય પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે. આ દરેક અવસ્થાઓમાં સંકળાયેલ ઉષ્મા $(Q)$ અને કાર્ય $(W)$ ના મૂલ્યો નીચે મુજબ છે:
$Q_1 = 6000 \ J, Q_2 = -5500 \ J, Q_3 = -3000 \ J, Q_4 = 3500 \ J$
$W_1 = 2500 \ J, W_2 = -1000 \ J, W_3 = -1200 \ J, W_4 = x \ J$
વાયુ દ્વારા થયેલ કુલ કાર્ય અને વાયુ દ્વારા શોષાયેલ કુલ ઉષ્માનો ગુણોત્તર $\eta$ છે. $x$ અને $\eta$ ના મૂલ્યો અનુક્રમે શોધો.

$p-V$ આલેખમાં એક ચક્રીય પ્રક્રિયા $ABCD$ દર્શાવેલ છે. જો $BC$ અને $DA$ સમતાપી (isothermal) પ્રક્રિયાઓ હોય,તો નીચેનામાંથી કયો આલેખ સમાન પ્રક્રિયા દર્શાવે છે?

List-$I$ ને List-$II$ સાથે જોડો.

List-$I$	List-$II$
$(A)$ સમતાપી (Isothermal)	$(I)$ $\Delta W = 0$
$(B)$ સમોષ્મી (Adiabatic)	$(II)$ $\Delta Q = 0$
$(C)$ સમદાબી (Isobaric)	$(III)$ $\Delta U \neq 0$
$(D)$ સમકદ (Isochoric)	$(IV)$ $\Delta U = 0$

નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો:

એક મોલ હિલિયમ વાયુને એક પાત્રમાં પ્રારંભિક દબાણ $P_1$ અને કદ $V_1$ પર રાખેલ છે. તે સમતાપી રીતે $4 V_1$ કદ સુધી વિસ્તરે છે. ત્યારબાદ,વાયુ સમોષ્મી રીતે વિસ્તરે છે અને તેનું કદ $32 V_1$ થાય છે. સમતાપી અને સમોષ્મી વિસ્તરણ પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન વાયુ દ્વારા થયેલ કાર્ય અનુક્રમે $W_{\text{iso}}$ અને $W_{\text{adia}}$ છે. જો ગુણોત્તર $\frac{W_{\text{iso}}}{W_{\text{adia}}} = f \ln 2$ હોય,તો $f$ નું મૂલ્ય શોધો.