એક આદર્શ વાયુ $P_0$ દબાણ અને $V_0$ કદ ધરાવતી સ્થિતિમાં છે. તેનું સમતાપી રીતે તેના પ્રારંભિક કદ $(V_0)$ ના $4$ ગણા સુધી વિસ્તરણ કરવામાં આવે છે, ત્યારબાદ સમદાબી રીતે તેના મૂળ કદ સુધી સંકોચન કરવામાં આવે છે. અંતે, તંત્રને તેની પ્રારંભિક સ્થિતિમાં લાવવા માટે સમકદ રીતે ગરમ કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયામાં વિનિમય પામેલી ઉષ્માનો જથ્થો કેટલો છે?

એક એન્જિન (પિસ્ટન સાથેના સિલિન્ડરમાં એક મોલ આદર્શ વાયુનું બનેલું) દ્વારા અનુસરવામાં આવતું ચક્ર આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. ચક્રના દરેક વિભાગ માટે એન્જિન દ્વારા આસપાસ સાથે કરવામાં આવેલ ઉષ્માનું વિનિમય શોધો. આપેલ છે ${C_v} = \frac{3}{2}R$.
$(a)$ $A$ થી $B$: અચળ કદ
$(b)$ $B$ થી $C$: અચળ દબાણ
$(c)$ $C$ થી $D$: એડિબેટિક (સમઉષ્મી)
$(d)$ $D$ થી $A$: અચળ દબાણ

ચોક્કસ વાયુ માટે દબાણ $p$, કદ $V$ અને તાપમાન $T$ વચ્ચેનો સંબંધ $p=\frac{A T-B T^{2}}{V}$ છે, જ્યાં $A$ અને $B$ અચળાંકો છે. જ્યારે દબાણ અચળ રહે ત્યારે તાપમાન $T_{1}$ થી $T_{2}$ સુધી બદલાય ત્યારે વાયુ દ્વારા થયેલ કાર્ય કેટલું હશે?

એક $m$ દળનો નાનો કણ એક ભારે, પોલી અને સીધી નળીમાં નળીની અક્ષ પર ગતિ કરે છે અને બંને છેડે સ્થિતિસ્થાપક અથડામણ અનુભવે છે. નળીમાં કોઈ ઘર્ષણ નથી અને તે એક છેડે સપાટ સપાટી દ્વારા બંધ છે જ્યારે બીજો છેડો આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ ભારે હલનચલન કરી શકે તેવા સપાટ પિસ્ટન સાથે જોડાયેલ છે. જ્યારે પિસ્ટનનું બંધ છેડાથી અંતર $L = L_0$ હોય ત્યારે કણની ઝડપ $v = v_0$ છે. પિસ્ટનને ખૂબ જ ઓછી ઝડપ $V$ થી અંદરની તરફ ખસેડવામાં આવે છે જેથી $V \ll \frac{dL}{L} v_0$, જ્યાં $dL$ એ પિસ્ટનનું અત્યંત નાનું સ્થાનાંતર છે. નીચેનામાંથી કયું/કયા વિધાન સાચું/સાચા છે?
$(1)$ જે દરે કણ પિસ્ટન સાથે અથડાય છે તે $v / (2L)$ છે
$(2)$ પિસ્ટન સાથેની દરેક અથડામણ પછી, કણની ઝડપ $2V$ જેટલી વધે છે
$(3)$ જ્યારે પિસ્ટનને $L_0$ થી $L_0 / 2$ સુધી અંદરની તરફ ખસેડવામાં આવે ત્યારે કણની ગતિ ઊર્જા $4$ ના ગુણાંકમાં વધે છે
$(4)$ જો પિસ્ટન $dL$ જેટલું અંદરની તરફ ખસે, તો કણની ઝડપ $v \frac{dL}{L}$ જેટલી વધે છે

હિલિયમ વાયુ આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $ABCDA$ ચક્ર (જે બે સમકદ અને બે સમદાબી રેખાઓનું બનેલું છે) પૂર્ણ કરે છે. આ ચક્રની કાર્યક્ષમતા આશરે ....... $\%$ છે (ધારો કે વાયુ આદર્શ વાયુ છે).

ચોક્કસ દળ ધરાવતો નિયોન વાયુ સમતાપી રીતે તેના કદ કરતાં બમણા કદ સુધી વિસ્તરે છે. દબાણમાં વધુ કેટલો આંશિક ઘટાડો કરવો જોઈએ,જેથી તે સ્થિતિમાંથી વાયુનું સમોષ્મી સંકોચન કરતાં તે મૂળ સ્થિતિમાં પાછો આવે?