کارنوٹ انجن کی مثال - ایک مثالی ہیٹ انجن (تھرموڈائینامکس کے دوسرے قانون کا اطلاق)

کارنوٹ انجنوں کی 16 مثالیں - مثالی ہیٹ انجن (تھرموڈائینامکس کے دوسرے قانون کا اطلاق)

1. سائیڈ پر کارنوٹ انجن کے P-V گراف کو دیکھیں! اگر حرارت جذب ہوتی ہے (Q1 _{) = 10.000 joules، تو} کارنوٹ انجن کے کام کی مقدار ہے…

A. 1.500 J

B. 4.000 J

C. 5.000 J

D. 6.000 J

E. 8.000 J

بحث

معلوم ہے کہ :

کم درجہ حرارت (T₂) = 400 K

اعلی درجہ حرارت (T₁) = 800 K

جذب شدہ حرارت (Q ₁ ) = 10.000 Joules

مطلوب : کارنوٹ انجن (W) کے ذریعہ تیار کردہ کام

جواب :

مثالی ہیٹ انجن (کارنوٹ انجن):

کارنوٹ انجن کے ذریعے کیا گیا کام:

W = e Q ₁

ڈبلیو = (1/2) (10.000) = 5000 جول

درست جواب C ہے۔

2. سائیڈ پر تصویر کو دیکھو! انجن کے ذریعہ ایک چکر میں کیے جانے والے کام کی مقدار ہے…

A. 300 J

B. 400 J

C. 500 J

D. 600 J

E. 700 J

بحث

معلوم ہوا ہے کہ:

کم درجہ حرارت (TL ₎ = 400 K

اعلی درجہ حرارت (TH ₎ = 600 K

جذب شدہ حرارت (Q ₁ ) = 600 Joules

مطلوب : کارنوٹ انجن (W) کے ذریعہ تیار کردہ کام

جواب:

مثالی ہیٹ انجن (کارنوٹ انجن):

کارنوٹ انجن کے ذریعے کیا گیا کام:

W = e Q ₁

ڈبلیو = (1/3) (600) = 200 جول

درست جواب E ہے۔

3. ذیل میں کارنوٹ سائیکل گراف ABCDA کو دیکھیں! گراف میں موجود ڈیٹا کی بنیاد پر، کارنوٹ انجن کی کارکردگی ہے…

A. 10%

B. 20%

C. 25%

D. 30%

E. 35%

بحث

معلوم ہے کہ :

کم درجہ حرارت (TL ₎ = 350 K

اعلی درجہ حرارت (TH ₎ = 500 K

سوال : کارنوٹ انجن کی کارکردگی (ای)

جواب :

کارنوٹ انجن کی کارکردگی:

e = (TH _- TH ₎ / _TH

e = (500 – 350) / 500

e = 150/500

ای = 0,3

e = 30/100 = 30%

درست جواب ہے D.

4. کارنوٹ انجن کے درج ذیل پی وی گراف میں، اعلی درجہ حرارت کا ذخیرہ 600 K اور کم درجہ حرارت 400 K ہے۔ اگر انجن کے ذریعے کیا گیا کام W ہے، تو کم درجہ حرارت پر جاری ہونے والی حرارت...

اے ڈبلیو

B. 2 ڈبلیو

C. 3 ڈبلیو

D. 4 ڈبلیو

E. 6 ڈبلیو

بحث

معلوم ہے کہ :

کم درجہ حرارت (TL ₎ = 400 K

اعلی درجہ حرارت (TH ₎ = 600 K

پوچھا : کم درجہ حرارت پر جاری حرارت (Q₂)

جواب :

کارنوٹ انجن کی کارکردگی :

e = (TH _- TH ₎ / _TH

e = (600 – 400) / 600

e = 200/600

e = 1/3

کارنوٹ انجن کے ذریعہ کیا گیا کام :

W = e Q ₁

تفصیل: W = مشین کے ذریعے کیا گیا کام، e = مشین کی کارکردگی، Q₁ = مشین کی طرف سے جذب گرمی.

W = (1/3) (Q ₁ )

3W = Q ₁

حرارت کم درجہ حرارت پر جاری کی جاتی ہے۔ :

Q₂ = سوال₁ -. ڈبلیو

Q₂ = 3W - W

Q₂ = 2W

صحیح جواب ہے B۔

5. کارنوٹ سائیکل کا PV گراف مندرجہ ذیل شکل کی طرح لگتا ہے۔ اگر 3،000 جولز گرمی اردگرد میں چھوڑی جاتی ہے، تو نظام کی طرف سے جذب ہونے والی حرارت…

A. 3.000 J

B. 4.000 J

C. 4.800 J

D. 6.000 J

E. 8.000 J

بحث

معلوم ہے کہ :

کم درجہ حرارت (TL ₎ = 500 K

اعلی درجہ حرارت (TH ₎ = 800 K

گرمی جاری (Q₂) = 3000 جول

پوچھا : نظام کے ذریعے جذب ہونے والی حرارت (Q₁)

جواب :

کارنوٹ انجن کی کارکردگی :

e = (TH _- TH ₎ / _TH

e = (800 – 500) /8600

e = 300/800

e = 3/8

کارنوٹ انجن کے ذریعہ کیا گیا کام :

W = e Q ₁

W = (3/8) (Q ₁ )

8W/3 = Q₁

Q ₂ = Q ₁ - W

Q₂ = 8W/3 - 3W/3

Q ₂ = 5W/3

3Q₂ = 5W

W = 3Q ₂ /5 = 3(3000)/5 = 9000/5 = 1800

نظام کی طرف سے جذب گرمی :

Q ₁ = W + Q ₂ = 1800 + 3000 = 4800 Joules

درست جواب C ہے۔

6. کارنوٹ انجن 800 K پر اعلی درجہ حرارت کے ذخائر سے حرارت حاصل کرتا ہے اور اس کی کارکردگی 50% ہے۔ کم درجہ حرارت کے ذخائر کو مسلسل برقرار رکھتے ہوئے 80 فیصد کارکردگی حاصل کرنے کے لیے، اعلی درجہ حرارت کے ذخائر کو... میں تبدیل کرنا ضروری ہے۔

A. 1.600 K

B. 2.000 K

C. 2.400 K

D. 4.000 K

E. 6.400 K

بحث

معلوم ہوا ہے کہ:

اگر درجہ حرارت زیادہ ہے (T_H) = 800 K، کارکردگی (e) = 50% = 0,5

پوچھا: اعلی درجہ حرارت کیا ہے (T_H) تاکہ کارکردگی (e) = 80% = 0,8

جواب:

کم درجہ حرارت = 400 کیلون

اعلی درجہ حرارت کیا ہے (T_H) تاکہ کارکردگی (e) = 80%؟

اعلی درجہ حرارت = 2.000 کیلون

صحیح جواب ہے B۔

7. ایک کارنوٹ انجن جو 600 K پر اعلی درجہ حرارت کے ذخائر پر کام کرتا ہے اس کی کارکردگی 40% ہے۔ کم درجہ حرارت کے ذخائر کے مستقل کے ساتھ 75% کارکردگی حاصل کرنے کے لیے، اعلی درجہ حرارت کے ذخائر کو بڑھانا ضروری ہے۔

A. 480 K

B. 840 K

C. 900 K

D. 1028 K

E. 1440 K

بحث

معلوم ہوا ہے کہ:

اگر درجہ حرارت زیادہ ہے (T_H) = 600 K، کارکردگی (e) = 40% = 0,4

پوچھا: اعلی درجہ حرارت کیا ہے (T_H) تاکہ کارکردگی (e) = 75% = 0,75

جواب:

کم درجہ حرارت = 360 کیلون

اعلی درجہ حرارت کیا ہے (T_H) تاکہ کارکردگی (e) = 75%؟

اعلی درجہ حرارت = 1440 کیلون

درست جواب E ہے۔

8. کارنوٹ انجن 800 K پر اعلی درجہ حرارت کے ذخائر سے حرارت حاصل کرتا ہے اور اس کی کارکردگی 50% ہے۔ ذخائر کے کم درجہ حرارت کو برقرار رکھتے ہوئے 80٪ کارکردگی حاصل کرنے کے لیے، اعلی درجہ حرارت کے ذخائر کو... میں تبدیل کرنا ضروری ہے۔

A. 1.600 K
B. 2.000 K
C. 2.400 K
D. 4.000 K
E. 6.400 K

بحث
معلوم ہوا ہے کہ:
اگر اعلی درجہ حرارت (TH) = 800 K، کارکردگی (e) = 50% = 0,5
سوال: سب سے زیادہ درجہ حرارت (TH) کیا ہے تاکہ کارکردگی (e) = 80% = 0,8
جواب:
کم درجہ حرارت = 400 کیلون

اعلی درجہ حرارت (TH) کیا ہے تاکہ کارکردگی (e) = 80%؟
اعلی درجہ حرارت = 2.000 کیلون
صحیح جواب ہے B۔

9. ایک کارنوٹ انجن جو 600 K پر اعلی درجہ حرارت کے ذخائر پر کام کرتا ہے اس کی کارکردگی 40% ہے۔ کم درجہ حرارت کے ذخائر کو مستقل رہنے کے ساتھ 75% کارکردگی حاصل کرنے کے لیے، اعلی درجہ حرارت کے ذخائر کو بڑھانا ضروری ہے….

A. 480 K
B. 840 K
C. 900 K
D. 1028 K
E. 1440 K

بحث
معلوم ہوا ہے کہ:
اگر اعلی درجہ حرارت (TH) = 600 K، کارکردگی (e) = 40% = 0,4
سوال: سب سے زیادہ درجہ حرارت (TH) کیا ہے تاکہ کارکردگی (e) = 75% = 0,75
جواب:
کم درجہ حرارت = 360 کیلون

اعلی درجہ حرارت (TH) کیا ہے تاکہ کارکردگی (e) = 75%؟
اعلی درجہ حرارت = 1440 کیلون
درست جواب E ہے۔

10. کارنوٹ انجن کی کارکردگی جو 1200 کیلون کے درجہ حرارت پر حرارت جذب کرتی ہے اور 300 کیلون کے درجہ حرارت پر حرارت کو رد کرتی ہے…

بحث
معلوم ہوتا ہے۔ :
اعلی درجہ حرارت (T_H) = 1200 K
کم درجہ حرارت (T_L) = 300 K
پوچھا : کارنوٹ انجن کی کارکردگی (ای)
جواب :
11. کارنوٹ انجن 727 کے درمیان ایک چکر میں کام کرتا ہے۔^oسی اور 127^oC. انجن اعلی درجہ حرارت کے ذخائر سے 6000 Joules گرمی جذب کرتا ہے۔ انجن کی کارکردگی اور انجن کے ذریعہ ایک چکر میں کیا جانے والا کام…

بحث
معلوم ہوتا ہے۔ :
اعلی درجہ حرارت (T_H) = 727۔^oC + 273 = 1000 K
کم درجہ حرارت (T_L) = 127۔^oC + 273 = 400 K
حرارت جذب (Q_H) = 6000 جول
پوچھا : کارکردگی (ای) اور کام (ڈبلیو) انجن کے ذریعہ ایک چکر میں کیا جاتا ہے۔
جواب :
کارنوٹ انجن کی کارکردگی :
کارنوٹ انجن کے ذریعہ کیا گیا کام :
W = e Q_H
W = (0,6)(6000)
ڈبلیو = 3600 جول

12. کارنوٹ انجن 527 کے اعلی درجہ حرارت کے ذخائر کے درمیان کام کرتا ہے۔^oC اور کم درجہ حرارت کے ذخائر 127^oC. کارنوٹ انجن گرم ذخائر سے 10.000 Joules گرمی جذب کرتا ہے۔ ہر چکر میں انجن کے ذریعے رد کی جانے والی حرارت کی مقدار ہے…
بحث
معلوم ہوتا ہے۔ :
اعلی درجہ حرارت (T_H) = 527۔^oC + 273 = 800 K
کم درجہ حرارت (T_L) = 127۔^oC + 273 = 400 K
حرارت جذب (Q_H) = 10.000 جول
پوچھا : فی سائیکل انجن کی طرف سے رد کردہ حرارت
جواب :
مثالی ہیٹ انجن (کارنوٹ انجن):
کارنوٹ انجن کے ذریعے کیا گیا کام:
W = e Q₁
W = (0,5)(10.000)
ڈبلیو = 5000 جول
انجن کے ذریعے فی سائیکل جاری ہونے والی حرارت (Q_L) = گرمی جذب (Q_H) - کام ہو گیا (W)
Q_L = سوال_H -. ڈبلیو
Q_L = 10.000 - 5000
Q_L = 5000 جول
فی سائیکل انجن کے ذریعے خارج ہونے والی حرارت = 5000 جولز

13. نیچے دیے گئے گراف کی بنیاد پر ایک چکر میں کارنوٹ انجن کی کارکردگی اور کام کا تعین کریں...
بحث

معلوم ہوتا ہے۔ :
اعلی درجہ حرارت (T_H) = 800 K
کم درجہ حرارت (T_L) = 300 K
حرارت جذب (Q_H) = 1000 جول
پوچھا : کارنوٹ انجن کے ذریعہ کارکردگی (ای) اور کام (ڈبلیو)
جواب :
کارنوٹ انجن کی کارکردگی :
کارنوٹ انجن کے ذریعہ کیا گیا کام :
W = e Q_H
W = (0,625)(1000)
ڈبلیو = 625 جول

14. ذیل میں کارنوٹ سائیکل گراف ABCDA کو دیکھیں!
گراف میں موجود ڈیٹا کی بنیاد پر، کارنوٹ انجن کی کارکردگی ہے…

A. 10%
B. 20%
C. 25%
D. 30%
E. 35%

بحث
معلوم ہوتا ہے۔ :
سہو کم (T_L) = 350 K
اعلی درجہ حرارت (T_H) = 500 K
پوچھا : کارنوٹ انجن کی کارکردگی (ای)
جواب :

کارنوٹ انجن کی کارکردگی:
e = (T_H -. ٹی_L) / ٹی_H
e = (500 – 350) / 500
e = 150/500
ای = 0,3
e = 30/100 = 30%
درست جواب ہے D.

15. کارنوٹ انجن کے درج ذیل پی وی گراف میں، اعلی درجہ حرارت کا ذخیرہ 600 K اور کم درجہ حرارت 400 K ہے۔ اگر کوشش انجن کے ذریعہ کیا جاتا ہے W ہے، پھر کم درجہ حرارت پر جاری ہونے والی حرارت ہے...

اے ڈبلیو
B. 2 ڈبلیو
C. 3 ڈبلیو
D. 4 ڈبلیو
E. 6 ڈبلیو

بحث
معلوم ہوتا ہے۔ :
کم درجہ حرارت (T_L) = 400 K
اعلی درجہ حرارت (T_H) = 600 K
پوچھا : کم درجہ حرارت پر جاری حرارت (Q₂)
جواب :
کارنوٹ انجن کی کارکردگی :
e = (T_H -. ٹی_L) / ٹی_H
e = (600 – 400) / 600
e = 200/600
e = 1/3
کارنوٹ انجن کے ذریعہ کیا گیا کام :
W = e Q₁
تفصیل: W = مشین کے ذریعے کیا گیا کام، e = مشین کی کارکردگی، Q₁ = مشین کی طرف سے جذب گرمی.
W = (1/3) (Q₁)
3W = Q₁
Kالور کو کم درجہ حرارت پر جاری کیا جاتا ہے۔ :
Q₂ = سوال₁ -. ڈبلیو
Q₂ = 3W– W
Q₂ = 2W
صحیح جواب ہے B۔

16. کارنوٹ سائیکل کا PV گراف مندرجہ ذیل شکل کی طرح لگتا ہے۔ اگر گرمی جو 3.000 Joules ماحول میں خارج ہوتا ہے، پھر نظام کی طرف سے جذب ہونے والی حرارت…
A. 3.000 J
B. 4.000 J
C. 4.800 J
D. 6.000 J
E. 8.000 J
بحث
معلوم ہوتا ہے۔ :
کم درجہ حرارت (T_L) = 500 K
اعلی درجہ حرارت (T_H) = 800 K
گرمی جاری (Q₂) = 3000 جول
پوچھا : نظام کے ذریعے جذب ہونے والی حرارت (Q₁)
جواب :
کارنوٹ انجن کی کارکردگی :
e = (T_H -. ٹی_L) / ٹی_H
e = (800 – 500) /8600
e = 300/800
e = 3/8
کارنوٹ انجن کے ذریعہ کیا گیا کام :
W = e Q₁
W = (3/8) (Q₁)
8W/3 = Q₁
 
Q₂ = سوال₁ -. ڈبلیو
Q₂ = 8W/3 - 3W/3
Q₂ = 5W/3
3Q₂ = 5W
W = 3Q₂/5 = 3(3000)/5 = 9000/5 = 1800
Kالور نظام کی طرف سے جذب :
Q₁ = W + Q₂ = 1800 + 3000 = 4800 جول
درست جواب C ہے۔

سوال کا ماخذ:

سینئر ہائی اسکول/ووکیشنل ہائی اسکول کے لیے قومی امتحانی طبیعیات کے سوالات