એક વાયુ $P^2V = \text{constant}$ સંબંધનું પાલન કરે છે. પ્રારંભિક તાપમાન અને કદ $T_0$ અને $V_0$ છે. જો વાયુ $2V_0$ કદ સુધી વિસ્તરણ પામે, તો તેનું અંતિમ તાપમાન કેટલું થશે?

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.

$T_0$ તાપમાને રહેલા $1 \, \text{mole}$ આદર્શ એકપરમાણ્વિક વાયુનું $P = KV$ નિયમ અનુસાર ધીમેથી વિસ્તરણ થાય છે,જ્યાં $K$ અચળાંક છે. જો વાયુનું અંતિમ તાપમાન $2T_0$ હોય,તો વાયુને આપેલી ઉષ્મા શોધો.

એક આદર્શ વાયુ $PV^2 = C$ સમીકરણ દ્વારા વર્ણવેલ પ્રક્રિયાને પ્રારંભિક $(P_1, V_1, T_1)$ થી અંતિમ $(P_2, V_2, T_2)$ થર્મોડાયનેમિક અવસ્થાઓ સુધી અનુસરે છે,જ્યાં $C$ એક અચળાંક છે. તો:

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:

એક મોલ આદર્શ એકપરમાણ્વીય વાયુ $PV^3 = \text{constant}$ સમીકરણ દ્વારા વર્ણવેલ પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન વાયુની ઉષ્માધારિતા કેટલી હશે?