સમતાપી વિસ્તરણમાં,વાયુની આંતરિક ઉર્જાનું શું થાય છે?

$Assertion :$ સમતાપી વક્રો એકબીજાને કોઈ ચોક્કસ બિંદુએ છેદે છે.
$Reason :$ સમતાપી ફેરફાર ધીમેથી થાય છે,તેથી સમતાપી વક્રોનો ઢાળ ખૂબ ઓછો હોય છે.

એક બહુ-પરમાણ્વીય અણુ $(C_v = 3R, C_p = 4R$,જ્યાં $R$ એ વાયુ અચળાંક છે) ફેઝ સ્પેસ બિંદુ $A (P_A = 10^5 \ Pa, V_A = 4 \times 10^{-6} \ m^3)$ થી બિંદુ $B (P_B = 5 \times 10^4 \ Pa, V_B = 6 \times 10^{-6} \ m^3)$ અને ત્યારબાદ બિંદુ $C (P_C = 10^4 \ Pa, V_C = 8 \times 10^{-6} \ m^3)$ પર જાય છે. માર્ગ $A$ થી $B$ એ એડિબેટિક (સમઉષ્મીય) છે અને માર્ગ $B$ થી $C$ એ આઇસોથર્મલ (સમતાપી) છે. તંત્ર દ્વારા પ્રતિ મોલ શોષાયેલી કુલ ઉષ્મા કેટલી છે?

સમતાપી પ્રક્રિયામાં આદર્શ વાયુને ઉષ્મા આપવામાં આવે છે.
$A.$ વાયુની આંતરિક ઉર્જા ઘટશે.
$B.$ વાયુની આંતરિક ઉર્જા વધશે.
$C.$ વાયુની આંતરિક ઉર્જામાં કોઈ ફેરફાર થશે નહીં.
$D.$ વાયુ ધન કાર્ય કરશે.
$E.$ વાયુ ઋણ કાર્ય કરશે.
નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો:

બે સમાન પાત્રો $A$ અને $B$ જેમાં ઘર્ષણરહિત પિસ્ટન છે,તેમાં સમાન તાપમાન અને સમાન કદ $V$ પર એક જ આદર્શ વાયુ ભરેલો છે. $A$ માં વાયુનું દળ ${m_A}$ છે અને $B$ માં ${m_B}$ છે. દરેક સિલિન્ડરમાં રહેલા વાયુને હવે સમતાપી રીતે $2V$ જેટલા અંતિમ કદ સુધી વિસ્તરણ કરવા દેવામાં આવે છે. $A$ અને $B$ માં દબાણમાં થતો ફેરફાર અનુક્રમે $\Delta P$ અને $1.5 \Delta P$ જોવા મળે છે. તો:

એક $500 \Omega$ નો અવરોધ જે બાહ્ય બેટરી સાથે જોડાયેલ છે, તેને ઘર્ષણરહિત પિસ્ટન ધરાવતા ઉષ્મીય રીતે અવાહક નળાકારમાં મૂકવામાં આવ્યો છે. નળાકારમાં આદર્શ વાયુ ભરેલો છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ અવરોધમાંથી $200 \text{ mA}$ નો પ્રવાહ $i$ વહે છે. પિસ્ટનનું દળ $10 \text{ kg}$ છે. જો $g = 10 \text{ m/s}^2$ લેવામાં આવે, તો અવરોધ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ઉષ્માને કારણે પિસ્ટન કેટલી ઝડપથી ઉપર તરફ ગતિ કરશે જેથી વાયુનું તાપમાન અચળ રહે ($\text{ cm/s}$ માં)?