मान लीजिए कि एक आदर्श गैस ($n$ मोल) $P = f(V)$ द्वारा दी गई प्रक्रिया में विस्तारित हो रही है,जो $(V_0, P_0)$ बिंदु से गुजरती है। सिद्ध कीजिए कि यदि वक्र $P = f(V)$ का ढाल $(P_0, V_0)$ से गुजरने वाले रुद्धोष्म (adiabatic) वक्र के ढाल से अधिक है,तो गैस $(P_0, V_0)$ पर ऊष्मा अवशोषित कर रही है।

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(N/A) एक आदर्श गैस के लिए,अवशोषित ऊष्मा $dQ = dU + dW = nC_V dT + P dV$ द्वारा दी जाती है।
चूंकि $PV = nRT$,हमारे पास $T = \frac{PV}{nR} = \frac{f(V)V}{nR}$ है।
$V$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,$dT = \frac{1}{nR} [f(V) + V f'(V)] dV$ प्राप्त होता है।
इसे ऊष्मा समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर: $dQ = n C_V \left( \frac{f(V) + V f'(V)}{nR} \right) dV + f(V) dV$।
$C_V = \frac{R}{\gamma - 1}$ का उपयोग करने पर,$dQ = \left( \frac{f(V) + V f'(V)}{\gamma - 1} + f(V) \right) dV$ प्राप्त होता है।
गैस द्वारा ऊष्मा अवशोषित करने के लिए,$dV > 0$ के लिए $dQ > 0$ होना चाहिए।
इसके लिए $\frac{f(V) + V f'(V)}{\gamma - 1} + f(V) > 0$ आवश्यक है।
सरल करने पर,$f(V) + V f'(V) + (\gamma - 1)f(V) > 0$,जो $\gamma f(V) + V f'(V) > 0$ की ओर ले जाता है।
पुनर्व्यवस्थित करने पर,$f'(V) > -\gamma \frac{f(V)}{V}$ प्राप्त होता है।
रुद्धोष्म वक्र का ढाल $\frac{dP}{dV} = -\gamma \frac{P}{V}$ द्वारा दिया जाता है।
अतः,ऊष्मा अवशोषण के लिए शर्त यह है कि प्रक्रिया वक्र का ढाल $f'(V)$,रुद्धोष्म वक्र के ढाल $-\gamma \frac{P_0}{V_0}$ से अधिक होना चाहिए।

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एक मोल आदर्श गैस एक चक्रीय प्रक्रिया से गुजरती है,जिसमें दो समआयतनिक (isochoric) और दो समदाबी (isobaric) प्रक्रियाएं शामिल हैं। बिंदु $1$ और $3$ पर तापमान क्रमशः $T_1$ और $T_3$ है। यदि बिंदु $2$ और $4$ एक ही समतापी वक्र (isotherm) पर स्थित हैं,तो चक्र के दौरान गैस द्वारा किया गया कार्य ज्ञात कीजिए।

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एक आदर्श गैस घनत्व-दबाव ग्राफ में दिखाए अनुसार चक्रीय प्रक्रिया से गुजरती है। प्रक्रिया $AB$ के दौरान, किया गया कार्य $|W_{AB}| = 70\,J$ है। प्रक्रिया $BC$ के दौरान, गैस $150\,J$ ऊष्मा अवशोषित करती है। प्रक्रिया $CA$ के दौरान, गैस का विस्तार होता है और $210\,J$ कार्य करती है। निम्नलिखित में से कौन सा कथन सही है?

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एक आदर्श गैस के पांच मोल का दाब $p_0$, आयतन $V_0$ और तापमान $T_0$ है। गैस का आयतन $3V_0$ तक इस प्रकार विस्तारित किया जाता है कि दाब $p$, आयतन $V$ के फलन के रूप में $p = p_0(V/V_0)$ के अनुसार बदलता है। इसके बाद आयतन को स्थिर रखते हुए दाब को घटाकर $p_0$ कर दिया जाता है। अंत में, गैस का समदाबीय संपीड़न किया जाता है जब तक कि आयतन और तापमान क्रमशः $V_0$ और $T_0$ न हो जाएं। पूरी प्रक्रिया के दौरान गैस द्वारा किया गया कुल कार्य है:

एक मोल आदर्श गैस का प्रारंभिक अवस्था $(T_A, V_0)$ से अंतिम अवस्था $(T_f, 5 V_0)$ तक रुद्धोष्म (adiabatic) प्रसार होता है। उसी गैस के एक अन्य मोल का एक अलग प्रारंभिक अवस्था $(T_B, V_0)$ से उसी अंतिम अवस्था $(T_f, 5 V_0)$ तक समतापीय (isothermal) प्रसार होता है। इस आदर्श गैस के लिए स्थिर दाब और स्थिर आयतन पर विशिष्ट ऊष्मा का अनुपात $\gamma$ है। अनुपात $T_A / T_B$ क्या है?

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