આપેલ $P-V$ આકૃતિ એક આદર્શ એકપરમાણ્વીય વાયુ સાથે કાર્ય કરતા એન્જિનના ઉષ્માગતિશાસ્ત્રીય ચક્રને દર્શાવે છે। એક ચક્રમાં સ્ત્રોતમાંથી મેળવેલી ઉષ્માનું પ્રમાણ કેટલું છે?

એક વાયુ એવી રીતે વિસ્તરણ પામે છે કે જેથી તેનું પ્રારંભિક અને અંતિમ તાપમાન સમાન રહે છે. ઉપરાંત,વાયુ દ્વારા અનુસરવામાં આવતી પ્રક્રિયા $P-V$ આલેખ પર એક સીધી રેખા બનાવે છે:

કાર્બન મોનોક્સાઇડને બંધ ચક્ર $abc$ માં લઈ જવામાં આવે છે,જેમાં $bc$ એ આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ સમતાપી પ્રક્રિયા છે. જ્યારે વાયુ $a$ થી $b$ સુધી જાય છે ત્યારે તેનું તાપમાન $300 \; K$ થી વધીને $1000 \; K$ થાય છે અને તે $7000 \; J$ ઉષ્માનું શોષણ કરે છે. પ્રક્રિયા $ca$ દરમિયાન વાયુ દ્વારા મુક્ત કરવામાં આવતી ઉષ્માનું મૂલ્ય ..... $J$ છે. ($; J$ માં)

એક મોલ મોનોએટોમિક આદર્શ વાયુને $PV$ આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ બે ચક્રીય પ્રક્રિયાઓ $E \rightarrow F \rightarrow G \rightarrow E$ અને $E \rightarrow F \rightarrow H \rightarrow E$ પર લઈ જવામાં આવે છે. સામેલ પ્રક્રિયાઓ સંપૂર્ણપણે સમકદ (isochoric),સમદાબી (isobaric),સમતાપી (isothermal) અથવા એડિબેટિક છે. યાદી-$I$ માં આપેલા માર્ગોને યાદી-$II$ માં આપેલા કાર્યના મૂલ્યો સાથે જોડો અને યાદીની નીચે આપેલા કોડનો ઉપયોગ કરીને સાચો જવાબ પસંદ કરો.

યાદી-$I$	યાદી-$II$
$P. \quad G \rightarrow E$	$1. \quad 160 P_0 V_0 \ln 2$
$Q. \quad G \rightarrow H$	$2. \quad 36 P_0 V_0$
$R. \quad F \rightarrow H$	$3. \quad 24 P_0 V_0$
$S. \quad F \rightarrow G$	$4. \quad 31 P_0 V_0$

કોડ: $P \quad Q \quad R \quad S$

$P$ દબાણ, $V$ કદ અને $T$ તાપમાન ધરાવતા એક આદર્શ એકપરમાણ્વિક વાયુનું સમતાપી રીતે $2V$ કદ સુધી વિસ્તરણ કરવામાં આવે છે અને અંતિમ દબાણ $P_i$ મળે છે। જો તે જ વાયુનું એડિબેટિક (નિરુદ્ધોષ્મ) રીતે $2V$ કદ સુધી વિસ્તરણ કરવામાં આવે, તો અંતિમ દબાણ $P_a$ મળે છે। તો ગુણોત્તર $\frac{P_a}{P_i}$ શોધો.

ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમની મર્યાદાઓ જણાવો.