કોલમ-$I$ માં આપેલા સાધનોને કોલમ-$II$ માં તેમની કાર્યક્ષમતા/પરફોર્મન્સ ગુણાંક સાથે જોડો:

કોલમ-$I$	કોલમ-$II$
$(a)$ હીટ એન્જિન	$(i)$ $\text{COP} = \frac{Q_2}{Q_1 - Q_2}$
$(b)$ હીટ પંપ	$(ii)$ $\eta = \frac{Q_1 - Q_2}{Q_1}$
	$(iii)$ $\eta = \frac{T_1 - T_2}{T_1}$

$CO_{2}$ ના $P-T$ ફેઝ ડાયાગ્રામના આધારે નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો:
$(a)$ $1 \; atm$ દબાણ અને $-60^{\circ} C$ તાપમાને રહેલા $CO_{2}$ ને સમતાપી રીતે સંકોચવામાં આવે છે. શું તે પ્રવાહી અવસ્થામાંથી પસાર થાય છે?
$(b)$ જ્યારે $4 \; atm$ દબાણ ધરાવતા $CO_{2}$ ને અચળ દબાણે ઓરડાના તાપમાનથી ઠંડુ કરવામાં આવે ત્યારે શું થાય છે?
$(c)$ $10 \; atm$ દબાણ અને $-65^{\circ} C$ તાપમાને રહેલા ઘન $CO_{2}$ ના જથ્થાને અચળ દબાણે ઓરડાના તાપમાન સુધી ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે તેમાં થતા ફેરફારોનું ગુણાત્મક વર્ણન કરો.
$(d)$ $CO_{2}$ ને $70^{\circ} C$ તાપમાન સુધી ગરમ કરીને સમતાપી રીતે સંકોચવામાં આવે છે. તમે તેના ગુણધર્મોમાં કેવા ફેરફારો જોવાની અપેક્ષા રાખો છો?

બે પાત્રો $A$ અને $B$ ધ્યાનમાં લો જેમાં સમાન દબાણ $(P)$,કદ $(V)$ અને તાપમાન $(T)$ પર એકપરમાણ્વિય વાયુઓ ભરેલા છે. પાત્ર $A$ માં રહેલા વાયુને સમતાપી રીતે તેના મૂળ કદના $\frac{1}{8}$ ભાગ સુધી સંકોચવામાં આવે છે,જ્યારે પાત્ર $B$ માં રહેલા વાયુને એડિબેટિક (નિરુદ્ધોષ્મ) રીતે તેના મૂળ કદના $\frac{1}{8}$ ભાગ સુધી સંકોચવામાં આવે છે. વાયુ $B$ ના અંતિમ દબાણ અને વાયુ $A$ ના અંતિમ દબાણનો ગુણોત્તર ........... છે.

બે સિલિન્ડર $A$ અને $B$ કે જેમાં પિસ્ટન લગાવેલા છે,તેમાં $300 \ K$ તાપમાને સમાન જથ્થામાં આદર્શ દ્વિ-પરમાણ્વિક વાયુ ભરેલો છે. $A$ નો પિસ્ટન મુક્ત રીતે હલનચલન કરી શકે છે જ્યારે $B$ નો પિસ્ટન સ્થિર રાખવામાં આવ્યો છે. બંને સિલિન્ડરમાં વાયુને સમાન પ્રમાણમાં ઉષ્મા આપવામાં આવે છે. જો $A$ માં વાયુના તાપમાનમાં થતો વધારો $30 \ K$ હોય,તો $B$ માં વાયુના તાપમાનમાં થતો વધારો ..... $K$ છે.

આકૃતિમાં એક પાત્ર દર્શાવેલ છે જેની ઉપર એક ગતિશીલ (ઘર્ષણરહિત) પિસ્ટન છે. પાત્ર અને પિસ્ટન સંપૂર્ણપણે અવાહક પદાર્થમાંથી બનેલા છે,જે બહાર અને અંદરની વચ્ચે કોઈ ઉષ્માનું વહન થવા દેતા નથી. પાત્રને ઉષ્માના વહન માટે સક્ષમ એવા પદાર્થથી બનેલા સખત વિભાજક દ્વારા બે ભાગોમાં વહેંચવામાં આવ્યું છે. નીચેના ભાગમાં $700 \ K$ તાપમાને $2$ મોલ આદર્શ એકપરમાણ્વિક વાયુ છે અને ઉપરના ભાગમાં $400 \ K$ તાપમાને $2$ મોલ આદર્શ દ્વિપરમાણ્વિક વાયુ છે. મોલર ઉષ્મા ધારિતાઓ: એકપરમાણ્વિક વાયુ માટે $C_v = \frac{3}{2} R, C_p = \frac{5}{2} R$; દ્વિપરમાણ્વિક વાયુ માટે $C_v = \frac{5}{2} R, C_p = \frac{7}{2} R$.
$1.$ ધારો કે વિભાજક સ્થિર છે જેથી તે હલતું નથી. જ્યારે સંતુલન પ્રાપ્ત થાય,ત્યારે વાયુઓનું અંતિમ તાપમાન કેટલું હશે?
$(A) 550 \ K$ $(B) 525 \ K$ $(C) 513 \ K$ $(D) 490 \ K$
$2.$ હવે ધારો કે વિભાજક ઘર્ષણ વિના મુક્ત રીતે હલનચલન કરી શકે છે જેથી બંને ભાગોમાં વાયુઓનું દબાણ સમાન રહે. તો સંતુલન પ્રાપ્ત થાય ત્યાં સુધી વાયુઓ દ્વારા કરવામાં આવેલ કુલ કાર્ય કેટલું હશે?
$(A) 250 \ R$ $(B) 200 \ R$ $(C) 100 \ R$ $(D) -100 \ R$
પ્રશ્ન $1$ અને $2$ માટે જવાબ આપો.

એક આદર્શ એકપરમાણ્વીય વાયુને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $ABCDA$ ચક્રમાં લઈ જવામાં આવે છે. ગેસ ચક્રની કાર્યક્ષમતા કેટલી છે?