समदाबी प्रक्रियाओं (स्थिर दाब) पर ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम के अनुप्रयोग से संबंधित प्रश्नों के 6 उदाहरण।
1. समदाबी अभिक्रिया से गुजर रही गैस का दाब (P) – आयतन (V) ग्राफ। अभिक्रिया AB में गैस द्वारा किया गया कार्य है…
विचार-विमर्श
ज्ञात है :
दाब (P) = 5 x 105 एन / मी2
प्रारंभिक आयतन (V1) = 2 मीटर3
अंतिम आयतन (V2) = 6 मीटर3
पूछा प्रक्रिया AB में किया गया कार्य
जवाबी :
डब्ल्यू = पी (वी2 - वी1)
डब्ल्यू = (5 x 105)(6 – 2) = (5 x 105) (4)
W = 20 x 105 = 2 एक्स 106 जौल
2. प्रक्रिया AB और CD में गैस द्वारा किए गए कार्य में अंतर है…
विचार-विमर्श
ज्ञात है :
समदाबी प्रक्रिया AB :
दाब (P) = 6 atm = 6 x 105 एन / मी2
प्रारंभिक आयतन (V1) = 1 लीटर = 1 डेसीमीटर3 = 1 एक्स 10-3 m3
अंतिम आयतन (V2) = 3 लीटर = 3 डेसीमीटर3 = 3 एक्स 10-3 m3
सीडी आइसोबारिक प्रक्रिया :
दाब (P) = 4 atm = 4 x 105 एन / मी2
प्रारंभिक आयतन (V1) = 2 लीटर = 2 डेसीमीटर3 = 2 एक्स 10-3 m3
अंतिम आयतन (V2) = 5 लीटर = 5 डेसीमीटर3 = 5 एक्स 10-3 m3
पूछा प्रक्रिया AB और CD में गैस द्वारा किए गए कार्य में अंतर
जवाबी :
प्रक्रिया AB में गैस द्वारा किया गया कार्य:
डब्ल्यू = पी (वी2 - वी1)
डब्ल्यू = (6 x 105)(3 x 10-3 - 1 x 10-3)
डब्ल्यू = (6 x 105)(2 x 10-3)
W = 12 x 102 = 1200 जूल
सीडी प्रक्रिया में गैस द्वारा किया गया कार्य:
डब्ल्यू = पी (वी2 - वी1)
डब्ल्यू = (4 x 105)(5 x 10-3 - 2 x 10-3)
डब्ल्यू = (4 x 105)(3 x 10-3)
W = 12 x 102 = 1200 जूल
प्रक्रिया AB और CD में गैस द्वारा किए गए कार्य में अंतर 1200 – 1200 = 0 है।
3. एबीसी प्रक्रिया में गैस द्वारा किया गया कार्य है…
विचार-विमर्श
ज्ञात है :
दबाव 1 (पी1) = 6 x 105 पास्कल = 6 x 105 एन / मी2
दबाव 2 (पी2) = 3 x 105 पास्कल = 3 x 105 एन / मी2
खंड 1 (V1) = 2 सेमी3 = 2 एक्स 10-6 m3
खंड 2 (V2) = 6 सेमी3 = 6 एक्स 10-6 m3
पूछा एबीसी प्रक्रिया में किए गए प्रयास।
जवाबी :
प्रक्रिया AB में आयतन स्थिर है, इसलिए गैस द्वारा कोई कार्य नहीं किया जाता है। गैस केवल प्रक्रिया BC में कार्य करती है। अतः प्रक्रिया ABC में किया गया कार्य प्रक्रिया BC में किए गए कार्य के बराबर है।
डब्ल्यू = पी2 (V2 - वी1)
डब्ल्यू = (3 x 105)(6 x 10-6 - 2 x 10-6)
डब्ल्यू = (3 x 105)(4 x 10-6)
W = 12 x 10-1
W = 1,2 जूल
एबीसी प्रक्रिया में किया गया कार्य = 1,2 जूल।
4. ऊष्मागतिक प्रक्रियाओं के बारे में सही कथन है…
ए. समदाबी वह प्रक्रिया है जिसमें गैस को स्थिर दाब पर परिवर्तित किया जाता है।
बी. समदाबी वह प्रक्रिया है जिसमें गैस को स्थिर तापमान पर परिवर्तित किया जाता है।
C. समआयतनिक एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें स्थिर दाब पर गैस परिवर्तित होती है।
डी. समतापी वह प्रक्रिया है जिसमें गैस का आयतन स्थिर रहता है।
ई. समआयतनिक एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें गैस को स्थिर तापमान पर परिवर्तित किया जाता है।
विचार-विमर्श
समदाब रेखीय = स्थिर दबाव
समआयतनिक = स्थिर आयतन
समतापी = स्थिर तापमान
सही जवाब क है।
5. नीचे दिए गए ग्राफ के आधार पर प्रक्रिया I और II में किए गए प्रयासों की तुलना इस प्रकार है...
ए. 4 : 3
बी. 3 : 4
सी. 2 : 3
डी. 1 : 2
ई. 1 : 3
बहस :
ज्ञात है :
प्रक्रिया I : P = 15 N/m2, वी1 = एक्सएनएनएक्स एम3, वी2 = एक्सएनएनएक्स एम3
प्रक्रिया II: P = 10 N/m2, वी1 = 5 m3, V2 = एक्सएनएनएक्स एम3
पूछा :
प्रक्रिया I और प्रक्रिया II के प्रयास (W) की तुलना?
जवाबी :
सही जवाब बी है।
6. ऊष्मागतिकीय प्रक्रिया से गुजर रही हीलियम गैस का PV आरेख नीचे दिए गए चित्र में दर्शाया गया है! प्रक्रिया ABC में हीलियम गैस द्वारा किया गया कार्य है…
ए. 400 केजे
बी. 500 केजे
सी. 600 केजे
डी. 800 केजे
ई. 1000 केजे
बहस :
ज्ञात है :
P1 = 2 एक्स 105 एन / मी2
P2 = 1 एक्स 105 एन / मी2
V1 = 5 वर्ग मीटर
V2 = 15 वर्ग मीटर
पूछा :
एबीसी प्रक्रिया में कार्य (डब्ल्यू) क्या है?
जवाबी :
कार्य तभी होता है जब गैस का आयतन बढ़ता है। प्रक्रिया AB में, गैस का आयतन स्थिर रहता है, इसलिए हीलियम गैस द्वारा कोई कार्य नहीं किया जाता है। प्रक्रिया BC में, गैस का आयतन बढ़ता है, इसलिए हीलियम गैस द्वारा कार्य किया जाता है।
