એક મોલ આદર્શ વાયુ જેનું પ્રારંભિક કદ $V$,દબાણ $2P$ અને તાપમાન $T$ છે,તે નીચે દર્શાવ્યા મુજબ ચક્રીય પ્રક્રિયા $ABCDA$ માંથી પસાર થાય છે. સંપૂર્ણ ચક્રમાં થયેલું કુલ કાર્ય કેટલું હશે?

એક આદર્શ વાયુ પ્રતિવર્તી ચક્ર $a \to b \to c \to d$ માંથી પસાર થાય છે અને નીચે મુજબનો $V - T$ આલેખ ધરાવે છે. પ્રક્રિયાઓ $d \to a$ અને $b \to c$ સમોષ્મી (adiabatic) છે. આ પ્રક્રિયા માટેનો અનુરૂપ $P - V$ આલેખ કયો છે? (બધી આકૃતિઓ યોજનાબદ્ધ છે અને માપ પ્રમાણે દોરેલી નથી):

બે પાત્રો $A$ અને $B$ સમાન દબાણ અને તાપમાને સમાન વાયુના સમાન કદ ધરાવે છે. પાત્ર $A$ માં રહેલા વાયુને સમતાપી રીતે તેના મૂળ કદના અડધા ભાગ સુધી સંકોચવામાં આવે છે,જ્યારે પાત્ર $B$ માં રહેલા વાયુને એડિબેટિક (નિરુદ્ધોષ્મ) રીતે તેના મૂળ કદના અડધા ભાગ સુધી સંકોચવામાં આવે છે. પાત્ર $B$ માં વાયુના અંતિમ દબાણ અને પાત્ર $A$ માં વાયુના અંતિમ દબાણનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?

$List-I$ ચાર અલગ-અલગ સિસ્ટમોમાં થર્મોડાયનેમિક પ્રક્રિયાઓનું વર્ણન કરે છે. $List-II$ પ્રક્રિયાને કારણે સિસ્ટમની આંતરિક ઉર્જામાં થતા સંભવિત ફેરફારોનું મૂલ્ય (ચોક્કસ અથવા નજીકના અંદાજ તરીકે) આપે છે.

$List-I$	$List-II$
$(I)$ $100^{\circ} C$ તાપમાને $10^{-3} \, kg$ પાણીને તે જ તાપમાને $10^5 \, Pa$ ના દબાણે વરાળમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે. પ્રક્રિયા દરમિયાન સિસ્ટમનું કદ $10^{-6} \, m^3$ થી $10^{-3} \, m^3$ માં બદલાય છે. પાણીની ગુપ્ત ઉષ્મા $= 2250 \, kJ/kg$.	$(P)$ $2 \, kJ$
$(II)$ $500 \, K$ તાપમાને $V$ કદ ધરાવતા $0.2 \, mol$ દ્વિ-પરમાણ્વીય આદર્શ વાયુનું સમદાબી વિસ્તરણ $3V$ કદ સુધી થાય છે. $R = 8.0 \, J \, mol^{-1} \, K^{-1}$ લો.	$(Q)$ $7 \, kJ$
$(III)$ એક મોલ એક-પરમાણ્વીય આદર્શ વાયુને $V = 1/3 \, m^3$ કદ અને $2 \, kPa$ દબાણથી $V/8$ કદ સુધી એડિબેટિકલી સંકોચવામાં આવે છે.	$(R)$ $4 \, kJ$
$(IV)$ ત્રણ મોલ દ્વિ-પરમાણ્વીય આદર્શ વાયુ, જેના અણુઓ કંપન કરી શકે છે, તેને $9 \, kJ$ ઉષ્મા આપવામાં આવે છે અને તેનું સમદાબી વિસ્તરણ થાય છે.	$(S)$ $5 \, kJ$
	$(T)$ $3 \, kJ$

નીચેનામાંથી કયો વિકલ્પ સાચો છે?

ફકરામાં આપેલી માહિતીના આધારે યાદીઓને યોગ્ય રીતે જોડીને નીચેનાનો જવાબ આપો.
આદર્શ એકપરમાણ્વીય વાયુ પરની થર્મોડાયનેમિક્સ પ્રક્રિયામાં,વાયુ દ્વારા શોષાયેલી સૂક્ષ્મ ઉષ્મા $T \Delta X$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $T$ એ સિસ્ટમનું તાપમાન છે અને $\Delta X$ એ સિસ્ટમના થર્મોડાયનેમિક જથ્થા $X$ માં થતો સૂક્ષ્મ ફેરફાર છે. એક મોલ એકપરમાણ્વીય આદર્શ વાયુ માટે,$X = \frac{3}{2} R \ln \left(\frac{T}{T_A}\right) + R \ln \left(\frac{V}{V_A}\right)$. અહીં,$R$ એ વાયુ અચળાંક છે,$V$ એ વાયુનું કદ છે,$T_A$ અને $V_A$ અચળાંકો છે.
નીચેની $List-I$ પ્રક્રિયામાં સામેલ કેટલીક રાશિઓ આપે છે અને $List-II$ આ રાશિઓના કેટલાક સંભવિત મૂલ્યો આપે છે.

List-$I$	List-$II$
$(I)$ પ્રક્રિયા $1 \rightarrow 2 \rightarrow 3$ માં સિસ્ટમ દ્વારા થયેલ કાર્ય	$(P)$ $\frac{1}{3} R T_0 \ln 2$
$(II)$ પ્રક્રિયા $1 \rightarrow 2 \rightarrow 3$ માં આંતરિક ઉર્જામાં ફેરફાર	$(Q)$ $\frac{1}{3} R T_0$
$(III)$ પ્રક્રિયા $1 \rightarrow 2 \rightarrow 3$ માં સિસ્ટમ દ્વારા શોષાયેલી ઉષ્મા	$(R)$ $R T_0$
$(IV)$ પ્રક્રિયા $1 \rightarrow 2$ માં સિસ્ટમ દ્વારા શોષાયેલી ઉષ્મા	$(S)$ $\frac{4}{3} R T_0$
	$(T)$ $\frac{1}{3} R T_0 (3 + \ln 2)$
	$(U)$ $\frac{5}{6} R T_0$

જો એક મોલ એકપરમાણ્વીય આદર્શ વાયુ પર કરવામાં આવતી પ્રક્રિયા $PV$-આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ હોય,જેમાં $P_0 V_0 = \frac{1}{3} R T_0$ હોય,તો સાચી જોડ છે:
$(1)$ $I \rightarrow Q, II \rightarrow R, III \rightarrow P, IV \rightarrow U$
$(2)$ $I \rightarrow S, II \rightarrow R, III \rightarrow Q, IV \rightarrow T$
$(3)$ $I \rightarrow Q, II \rightarrow R, III \rightarrow S, IV \rightarrow U$
$(4)$ $I \rightarrow Q, II \rightarrow S, III \rightarrow R, IV \rightarrow U$
જો એક મોલ એકપરમાણ્વીય આદર્શ વાયુ પરની પ્રક્રિયા $TV$-આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ હોય,જેમાં $P_0 V_0 = \frac{1}{3} R T_0$ હોય,તો સાચી જોડ છે:
$(1)$ $I \rightarrow S, II \rightarrow T, III \rightarrow Q, IV \rightarrow U$
$(2)$ $I \rightarrow P, II \rightarrow R, III \rightarrow T, IV \rightarrow S$
$(3)$ $I \rightarrow P, II \rightarrow R, III \rightarrow Q, IV \rightarrow T$
$(4)$ $I \rightarrow P, II \rightarrow R, III \rightarrow T, IV \rightarrow P$
પ્રશ્ન $(1)$ અને $(2)$ માટે જવાબ આપો.

એક ઉષ્મીય રીતે અલગ કરેલા પાત્રમાં $M$ આણ્વીય દળ અને $1.4$ વિશિષ્ટ ઉષ્માનો ગુણોત્તર ધરાવતો આદર્શ વાયુ છે. પાત્ર $v$ ઝડપથી ગતિ કરી રહ્યું છે અને તેને અચાનક સ્થિર કરવામાં આવે છે. જો આસપાસમાં કોઈ ઉષ્માનો વ્યય થતો ન હોય,તો વાયુનું તાપમાન કેટલું વધશે? ($R =$ સાર્વત્રિક વાયુ અચળાંક)