Basic concepts Questions in Hindi

(A) एन्थैल्पी परिवर्तन को $\Delta H = \Delta E + \Delta(PV)$ के रूप में परिभाषित किया गया है।
जिस निकाय में दाब $(P)$ स्थिर रहता है, उसके लिए यह व्यंजक $\Delta H = \Delta E + P \Delta V$ हो जाता है।
अतः, यह संबंध स्थिर दाब की स्थिति में मान्य है।

(C) $1$. ऊष्माशोषी प्रक्रिया वह है जो परिवेश से ऊष्मा अवशोषित करती है।
$2$. $NaOH$ और $HCl$ को मिलाना एक उदासीनीकरण अभिक्रिया है, जो ऊष्माक्षेपी होती है।
$3$. $Haber$ प्रक्रम $(N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3)$ ऊष्माक्षेपी होता है।
$4$. जल का जमना एक ऊष्माक्षेपी प्रक्रिया है क्योंकि इसमें गुप्त ऊष्मा मुक्त होती है।
$5$. बर्फ के पिघलने के लिए परिवेश से गुप्त ऊष्मा के अवशोषण की आवश्यकता होती है, इसलिए यह एक ऊष्माशोषी प्रक्रिया है।

(B) $1$. आदर्श गैस की आंतरिक ऊर्जा $\Delta U$ केवल तापमान का फलन होती है, अर्थात $\Delta U = f(T)$।
$2$. समतापीय प्रक्रम के लिए, तापमान स्थिर रहता है, इसलिए $\Delta T = 0$ होता है।
$3$. चूंकि $\Delta T = 0$ है, इसलिए आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन $\Delta U$ का मान $0$ होगा।

(C) $1$. आदर्श गैस की आंतरिक ऊर्जा $(U)$ केवल तापमान $(T)$ का फलन होती है, अर्थात $U = f(T)$।
$2$. समतापीय प्रक्रम में, निकाय का तापमान स्थिर रहता है $(dT = 0)$।
$3$. चूंकि तापमान में कोई परिवर्तन नहीं होता है, इसलिए निकाय की आंतरिक ऊर्जा स्थिर रहती है $(\Delta U = 0)$।
$4$. अतः, सही विकल्प $C$ है।

(A) $1$. वे गुण जो पदार्थ की मात्रा पर निर्भर करते हैं, उन्हें विस्तीर्ण गुण (extensive properties) कहा जाता है (जैसे, $Heat$, $Enthalpy$, $Entropy$, $Free \ energy$)।
$2$. वे गुण जो अपनाए गए पथ पर निर्भर करते हैं, उन्हें पथ फलन (path functions) कहा जाता है।
$3$. $Heat$ $(q)$ और $Work$ $(w)$ पथ फलन हैं, जबकि $Free \ energy$, $Enthalpy$ और $Entropy$ अवस्था फलन (state functions) हैं (ये केवल प्रारंभिक और अंतिम अवस्थाओं पर निर्भर करते हैं, पथ पर नहीं)।
$4$. चूंकि $Heat$ एक विस्तीर्ण गुण (पदार्थ की मात्रा पर निर्भर) और एक पथ फलन दोनों है, इसलिए यह सही उत्तर है।

(C) $1$. अवस्था फलन वह गुण है जिसका मान केवल निकाय की वर्तमान अवस्था पर निर्भर करता है, न कि उस अवस्था तक पहुँचने के लिए अपनाए गए पथ पर।
$2$. $\text{आयतन}$ $(V)$, $\text{दाब}$ $(P)$, और $\text{तापमान}$ $(T)$ अवस्था फलन हैं क्योंकि वे केवल निकाय के अवस्था चरों पर निर्भर करते हैं।
$3$. $\text{कार्य}$ $(w)$ और $\text{ऊष्मा}$ $(q)$ पथ फलन हैं, जिसका अर्थ है कि उनके मान निकाय की अवस्था को बदलने के लिए अपनाई गई प्रक्रिया या पथ पर निर्भर करते हैं।
$4$. अतः, $\text{कार्य}$ एक अवस्था फलन नहीं है।

(D) $1$. ऊष्मागतिकी में, वह प्रक्रिया जिसमें निकाय और परिवेश के बीच ऊष्मा का कोई विनिमय $(q = 0)$ नहीं होता है, उसे रुद्धोष्म प्रक्रिया (adiabatic process) के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$2$. रुद्धोष्म प्रक्रिया के लिए, ऊष्मागतिकी का प्रथम नियम $\Delta U = w$ में सरल हो जाता है, जहाँ $\Delta U$ आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन है और $w$ किया गया कार्य है।
$3$. अतः, सही विकल्प $D$ है।

(A) आदर्श गैस के समतापीय उत्क्रमणीय संपीडन के लिए, किया गया कार्य $W$ निम्न सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$W = -nRT \ln\left(\frac{P_1}{P_2}\right)$
दिया गया है:
$n = 1 \text{ mol}$
$R = 8.314 \text{ J K}^{-1} \text{mol}^{-1}$
$T = 300 \text{ K}$
$P_1 = x \text{ kPa}$
$P_2 = 2x \text{ kPa}$
मान प्रतिस्थापित करने पर:
$W = -(1 \text{ mol}) \times (8.314 \text{ J K}^{-1} \text{mol}^{-1}) \times (300 \text{ K}) \times \ln\left(\frac{x}{2x}\right)$
$W = -2494.2 \times \ln(0.5)$
$W = -2494.2 \times (-0.693)$
$W \approx 1729 \text{ J}$
चूंकि गैस को संपीडित किया गया है, निकाय पर कार्य किया गया है, इसलिए मान धनात्मक है।

(B) $1$. आंतरिक ऊर्जा $(U)$ और एन्ट्रॉपी $(S)$ केवल निकाय की अवस्था पर निर्भर करते हैं, न कि उस अवस्था तक पहुँचने के पथ पर, इसलिए ये अवस्था फलन हैं।
$2$. कार्य $(w)$ और ऊष्मा $(q)$ पथ फलन हैं, अवस्था फलन नहीं।
$3$. आदर्श गैस के लिए समतापीय प्रक्रिया में आंतरिक ऊर्जा नहीं बदलती $(\Delta U = 0)$।
$4$. रुद्धोष्म प्रक्रिया में किया गया कार्य आवश्यक रूप से शून्य नहीं होता; यह $w = \Delta U$ द्वारा दिया जाता है।