एक गैस के रुद्धोष्म (adiabatic) प्रसार में प्रारंभिक और अंतिम तापमान क्रमशः ${T_1}$ और ${T_2}$ हैं,तो गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन 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।

एक मोनोएटोमिक गैस $(\gamma = 5/3)$ को अचानक उसके मूल आयतन के $1/8$ भाग तक रुद्धोष्म (adiabatically) रूप से संकुचित किया जाता है,तो गैस का दबाव कितना हो जाएगा?

$P_1$ दाब और $V_1$ आयतन वाली एक एकपरमाणुक गैस को उसके मूल आयतन के $1/8$ भाग तक रुद्धोष्म (adiabatic) रूप से संपीड़ित किया जाता है। $P_1$ के पदों में गैस का अंतिम दाब क्या है?

एक द्विपरमाणुक गैस $\left(\gamma=\frac{7}{5}\right)$ का दबाव और घनत्व रुद्धोष्म प्रक्रिया द्वारा $(P, d)$ से बदलकर $(P^{\prime}, d^{\prime})$ हो जाता है। यदि $\frac{d^{\prime}}{d}=32$ है, तो $\frac{P^{\prime}}{P}$ का मान क्या होगा?

$2 \ m^3$ आयतन और $2 \times 10^5 \ N \ m^{-2}$ दाब वाली एक द्वि-परमाणुक गैस को रुद्धोष्म (adiabatic) प्रक्रिया द्वारा $0.5 \ m^3$ आयतन तक संपीडित किया जाता है। इस प्रक्रिया में किया गया कार्य ज्ञात कीजिए। $[4^{1.4} = 6.96$ का उपयोग करें$]$