एक आदर्श गैस $PV^{4/3} = \text{constant}$ संबंध का पालन करते हुए एक रुद्धोष्म (adiabatic) प्रक्रिया से गुजरती है। यदि इसका प्रारंभिक तापमान $300 \ K$ है और इसका दबाव इसके प्रारंभिक मान से चार गुना बढ़ा दिया जाता है, तो अंतिम तापमान (केल्विन में) क्या होगा?

एक छोटा गोलाकार मोनोएटॉमिक आदर्श गैस का बुलबुला $\left(\gamma=\frac{5}{3}\right)$ $\rho_{\ell}$ घनत्व वाले तरल के अंदर फंसा हुआ है (चित्र देखें)। मान लें कि बुलबुला तरल के साथ कोई ऊष्मा का आदान-प्रदान नहीं करता है। बुलबुले में $n$ मोल गैस है। जब बुलबुला नीचे होता है तो गैस का तापमान $T_0$ होता है, तरल की ऊंचाई $H$ है और वायुमंडलीय दबाव $P_0$ है (पृष्ठ तनाव की उपेक्षा करें)।
$1.$ जैसे-जैसे बुलबुला ऊपर की ओर बढ़ता है, उत्प्लावन बल के अलावा, उस पर निम्नलिखित बल कार्य कर रहे होते हैं:
$(A)$ केवल गुरुत्वाकर्षण बल
$(B)$ गुरुत्वाकर्षण के कारण बल और तरल के दबाव के कारण बल
$(C)$ गुरुत्वाकर्षण के कारण बल, तरल के दबाव के कारण बल और तरल की श्यानता के कारण बल
$(D)$ गुरुत्वाकर्षण के कारण बल और तरल की श्यानता के कारण बल
$2.$ जब गैस का बुलबुला नीचे से $y$ ऊंचाई पर होता है, तो उसका तापमान होता है:
$(A)$ $T_0\left(\frac{P_0+\rho_{\ell} gH}{P_0+\rho_{\ell} gy}\right)^{2 / 5}$
$(B)$ $T_0\left(\frac{P_0+\rho_{\ell} g(H-y)}{P_0+\rho_{\ell} g H}\right)^{2 / 5}$
$(C)$ $T_0\left(\frac{P_0+\rho_{\ell} gH}{P_0+\rho_{\ell} gy}\right)^{3 / 5}$
$(D)$ $T_0\left(\frac{P_0+\rho_{\ell} g(H-y)}{P_0+\rho_{\ell} g H}\right)^{3 / 5}$
$3.$ गैस के बुलबुले पर कार्य करने वाला उत्प्लावन बल है (मान लें $R$ सार्वभौमिक गैस स्थिरांक है):
$(A)$ $\rho_{\ell} nRgT_0 \frac{\left(P_0+\rho_{\ell} gH\right)^{2 / 5}}{\left(P_0+\rho_{\ell} gy\right)^{7 / 5}}$
$(B)$ $\frac{\rho_{\ell} nRgT_0}{\left(P_0+\rho_{\ell} gH\right)^{2 / 5}\left[P_0+\rho_{\ell} g(H-y)\right]^{3 / 5}}$
$(C)$ $\rho_{\ell} nRgT_0 \frac{\left(P_0+\rho_{\ell} g H\right)^{3 / 5}}{\left(P_0+\rho_{\ell} g(H-y)\right)^{8 / 5}}$
$(D)$ $\frac{\rho_{\ell} nRgT_0}{\left(P_0+\rho_{\ell} gH\right)^{3 / 5}\left[P_0+\rho_{\ell} g(H-y)\right]^{2 / 5}}$
प्रश्न $1, 2,$ और $3$ के उत्तर दें।

$2 \text{ atm}$ के दबाव पर पंप किए गए टायर में अचानक विस्फोट होता है। यदि विस्तार से पहले हवा का तापमान $T$ है, तो टायर फटने के बाद हवा का तापमान क्या होगा? (मान लें कि विस्तार रुद्धोष्म (adiabatic) है और रुद्धोष्म स्थिरांक $\gamma = \frac{3}{2}$ है।)

$\gamma = 1.4$ वाले एक मोल आदर्श गैस को रुद्धोष्म (adiabatically) रूप से संपीडित किया जाता है ताकि इसका तापमान $27^{\circ}C$ से बढ़कर $35^{\circ}C$ हो जाए। गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन ....... $J$ है $(R = 8.3 \, J/mol \cdot K)$।

एक मोनोएटॉमिक आदर्श गैस,जो शुरू में $T_1$ तापमान पर है,को घर्षण रहित पिस्टन वाले सिलेंडर में रखा गया है। पिस्टन को अचानक मुक्त करके गैस को $T_2$ तापमान तक एडियाबेटिक रूप से विस्तारित होने दिया जाता है। $L_1$ और $L_2$ क्रमशः विस्तार से पहले और बाद में गैस स्तंभ की लंबाई हैं। अनुपात $T_2 / T_1$ क्या है?

$Assertion :$ रुद्धोष्म (Adiabatic) प्रसार हमेशा तापमान में गिरावट के साथ होता है।
$Reason :$ रुद्धोष्म प्रक्रिया में, आयतन तापमान के व्युत्क्रमानुपाती होता है।