संपीड़न पर गैस गर्म क्यों हो जाती है?

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(N/A) जब किसी गैस को संपीड़ित किया जाता है,तो बाहरी एजेंट द्वारा गैस पर कार्य किया जाता है। ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम के अनुसार,$\Delta Q = \Delta U + \Delta W$। तीव्र संपीड़न (रुद्धोष्म प्रक्रिया) में,$\Delta Q = 0$ होता है। इसलिए,$\Delta U = -\Delta W$। चूंकि गैस पर कार्य किया जाता है,इसलिए $\Delta W$ ऋणात्मक होता है,जो $\Delta U$ को धनात्मक बनाता है। आंतरिक ऊर्जा $(\Delta U)$ में वृद्धि के कारण गैस का तापमान बढ़ जाता है।

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थर्मोडायनामिक परिवर्तनों से गुजर रहे एक निकाय का $p-V$ आरेख चित्र में दिखाया गया है। $A \rightarrow B \rightarrow C$ तक जाने में निकाय द्वारा किया गया कार्य $30 \,J$ है। यदि निकाय को $68 \,J$ ऊष्मा दी जाती है,तो $A$ और $C$ के बीच निकाय की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन है ($\,J$ में)

एक गैस को अवस्था $A$ से अवस्था $B$ तक दो अलग-अलग पथों $1$ और $2$ के अनुदिश ले जाया जाता है। इन दो पथों पर निकाय द्वारा अवशोषित ऊष्मा और किया गया कार्य क्रमशः $Q_1, Q_2$ और $W_1, W_2$ हैं। तब:

$100^{\circ} C$ तापमान और सामान्य दबाव $(1.013 \times 10^5 \, N m^{-2})$ पर $0.1 \, g$ पानी के नमूने को $100^{\circ} C$ पर भाप में बदलने के लिए $54 \, cal$ ऊष्मीय ऊर्जा की आवश्यकता होती है। यदि उत्पन्न भाप का आयतन $167.1 \, cc$ है,तो नमूने की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन ....... $J$ है।

जब एक निकाय को $150 \ J$ ऊष्मा दी जाती है,तो निकाय द्वारा किया गया कार्य $110 \ J$ होता है। निकाय की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन ....... $J$ है।

एक ऊष्मागतिक प्रक्रिया में,गैस के एक निश्चित द्रव्यमान का दबाव इस तरह से बदलता है कि गैस के अणु $20 \ J$ ऊष्मा बाहर निकालते हैं और गैस पर $10 \ J$ कार्य किया जाता है। यदि गैस की प्रारंभिक आंतरिक ऊर्जा $40 \ J$ थी,तो अंतिम आंतरिक ऊर्जा ........ $J$ होगी।

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