$2$ મોલ એકપરમાણ્વીય વાયુને $P/V = \text{અચળ}$ પ્રક્રિયા દ્વારા તેના પ્રારંભિક કદ કરતા બમણા કદ સુધી વિસ્તૃત કરવામાં આવે છે। જો તેનું પ્રારંભિક તાપમાન $300\, K$ હોય, તો નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું નથી?

એક મોલ આદર્શ એકપરમાણ્વીય વાયુ $PV^3 = \text{constant}$ પોલિટ્રોપિક પ્રક્રિયા દરમિયાન કદ $V_1$ થી $V_2$ સુધી વિસ્તરણ પામે છે. આ પ્રક્રિયા માટે મોલર વિશિષ્ટ ઉષ્મા ધારિતા $C = C_V + \frac{R}{1-n}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. પ્રક્રિયા દરમિયાન શોષાયેલી કુલ ઉષ્માને નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય છે:

નળાકાર પાત્રમાં રહેલા એક મોલ આદર્શ વાયુ માટે આકૃતિમાં દર્શાવેલ $P-V$ આલેખનો માર્ગ વિચારો. આ પ્રક્રિયા $PV^{1/2} = \text{અચળ}$ ને અનુસરે છે.
$(a)$ વાયુને સ્થિતિ $1$ થી સ્થિતિ $2$ પર લઈ જવા માટે થતું કાર્ય શોધો.
$(b)$ જો $V_2 = 2V_1$ હોય, તો તાપમાનનો ગુણોત્તર $\frac{T_1}{T_2}$ કેટલો થશે?
$(c)$ $T$ તાપમાને એક મોલ વાયુની આંતરિક ઊર્જા $\frac{3}{2}RT$ છે. વાયુને સ્થિતિ $1$ થી સ્થિતિ $2$ પર લઈ જવા માટે આપવી પડતી ઉષ્મા શોધો.

એક આદર્શ વાયુ ક્વોસી-સ્ટેટિક,પ્રતિવર્તી પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે જેમાં તેની મોલર ઉષ્માધારિતા $C$ અચળ રહે છે. જો આ પ્રક્રિયા દરમિયાન દબાણ $P$ અને કદ $V$ વચ્ચેનો સંબંધ $PV^n = \text{constant}$ દ્વારા આપવામાં આવે,તો $n$ નું મૂલ્ય શું હશે? (અહીં $C_p$ અને $C_v$ એ અનુક્રમે અચળ દબાણ અને અચળ કદ પરની મોલર વિશિષ્ટ ઉષ્મા છે):

એક આદર્શ વાયુનું દબાણ અને કદ $PV^{3/2} = K$ (અચળ) તરીકે સંબંધિત છે. જ્યારે વાયુને અવસ્થા $A(P_1, V_1, T_1)$ થી અવસ્થા $B(P_2, V_2, T_2)$ સુધી લઈ જવામાં આવે ત્યારે થયેલું કાર્ય કેટલું હશે?

એક આદર્શ વાયુ એવી રીતે વિસ્તરણ પામે છે કે જેથી સમગ્ર પ્રક્રિયા દરમિયાન $PV^2 =$ અચળ રહે છે.