એક એન્જિન $200 \,K$ તાપમાન ધરાવતા રિઝર્વોયર અને શરૂઆતમાં $600 \,K$ તાપમાન ધરાવતા ગરમ પદાર્થ વચ્ચે કાર્ય કરે છે. જો આ પ્રક્રિયા દરમિયાન ગરમ પદાર્થનું તાપમાન ઘટીને $400 \,K$ થાય,તો એન્જિન દ્વારા (ચક્રમાં કાર્ય કરતી વખતે) કરી શકાતું મહત્તમ કાર્ય કેટલું હશે? (ગરમ પદાર્થની ઉષ્માધારિતા $1 \,J/K$ છે).

નીચેની યાદીઓ જોડો.

યાદી-$I$	યાદી-$II$
$A$. ઉષ્માગતિશાસ્ત્રનો શૂન્યમો નિયમ	$I$. ઉષ્માના પ્રવાહની દિશા
$B$. ઉષ્માગતિશાસ્ત્રનો પ્રથમ નિયમ	$II$. કાર્ય શૂન્ય છે
$C$. વાયુનું મુક્ત વિસ્તરણ	$III$. ઉષ્મીય સંતુલન
$D$. ઉષ્માગતિશાસ્ત્રનો બીજો નિયમ	$IV$. ઉર્જા સંરક્ષણનો નિયમ

સાચો જવાબ છે:

એક પાત્રમાં નિરપેક્ષ તાપમાન $T$ પર $20$ મોલ આદર્શ દ્વિપરમાણ્વીય વાયુ ભરેલો છે. જ્યારે વાયુને ઉષ્મા આપવામાં આવે છે,ત્યારે તાપમાન અચળ રહે છે પરંતુ $8$ મોલ વાયુ પરમાણુઓમાં વિયોજિત થાય છે. વાયુને આપેલી ઉષ્મા ઊર્જા ......... છે. ($R T$ માં)

એક ગેસને ગતિશીલ ઘર્ષણરહિત પિસ્ટન ધરાવતા સિલિન્ડરમાં બંધ કરવામાં આવ્યો છે. તેની પ્રારંભિક થર્મોડાયનેમિક સ્થિતિ $P_i = 10^5 \text{ Pa}$ અને કદ $V_i = 10^{-3} \text{ m}^3$ થી બદલાઈને અંતિમ સ્થિતિ $P_f = (1/32) \times 10^5 \text{ Pa}$ અને $V_f = 8 \times 10^{-3} \text{ m}^3$ થાય છે, જે એક એડિબેટિક ક્વોસી-સ્ટેટિક પ્રક્રિયા છે, જેમાં $P^3 V^5 = \text{constant}$ છે. બીજી થર્મોડાયનેમિક પ્રક્રિયાનો વિચાર કરો જે સિસ્ટમને સમાન પ્રારંભિક સ્થિતિમાંથી સમાન અંતિમ સ્થિતિમાં બે તબક્કામાં લાવે છે: $P_i$ પર આઇસોબેરિક વિસ્તરણ, ત્યારબાદ $V_f$ કદ પર આઇસોકોરિક (આઇસોવોલ્યુમેટ્રિક) પ્રક્રિયા. બે-તબક્કાની પ્રક્રિયામાં સિસ્ટમને આપવામાં આવેલી ગરમી આશરે કેટલી છે: ($\text{ J}$ માં)

નીચેના વિધાનો સાચા છે કે ખોટા તે તપાસો:
$1.$ એડિબેટિક પ્રક્રિયા માટે,$T V^{\gamma - 1} = \text{અચળ}$.
$2.$ બેટરી ચાર્જ કરવાની પ્રક્રિયા એ પ્રતિવર્તી પ્રક્રિયા છે.
$3.$ ઊંચાઈએથી પાણીનું પડવું એ પ્રતિવર્તી પ્રક્રિયા છે.
$4.$ આંતરિક ઉર્જા,કદ અને દળ એ તીવ્ર (intensive) ચલ છે,જ્યારે દબાણ,તાપમાન અને ઘનતા એ વિસ્તૃત (extensive) ચલ છે.

$2$ મોલ આદર્શ એકપરમાણ્વીય વાયુને $p-V$ આલેખમાં સીધી રેખાના માર્ગે $(p_{0}, V_{0})$ સ્થિતિમાંથી $(2 p_{0}, 2 V_{0})$ સ્થિતિમાં લઈ જવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયામાં વાયુ દ્વારા શોષાયેલી ઉષ્માનું પ્રમાણ કેટલું હશે?