$PV$ આકૃતિમાં દર્શાવેલ થર્મોડાયનેમિક ચક્ર ત્રણ પ્રક્રિયાઓનું બનેલું છે. પ્રક્રિયા $1\rightarrow 2$ અચળ તાપમાને થાય છે. પ્રક્રિયા $2\rightarrow 3$ અચળ કદ પર થાય છે,અને પ્રક્રિયા $3\rightarrow 1$ એડિયાબેટિક છે. સંપૂર્ણ ચક્ર દરમિયાન,થયેલ કુલ કાર્ય $10\,J$ છે. પ્રક્રિયા $2\rightarrow 3$ દરમિયાન,આંતરિક ઉર્જામાં $20\,J$ નો ઘટાડો થાય છે અને પ્રક્રિયા $3\rightarrow 1$ દરમિયાન,તંત્ર પર $20\,J$ કાર્ય કરવામાં આવે છે. પ્રક્રિયા $1\rightarrow 2$ દરમિયાન તંત્રને કેટલી ઉષ્મા આપવામાં આવે છે ($,J$ માં)?

એક આદર્શ વાયુ કદ $V_1$ થી $V_2$ સુધી સમતાપી રીતે વિસ્તરણ પામે છે અને ત્યારબાદ મૂળ કદ $V_1$ સુધી એડિબેટિકલી (સમઉષ્મીય રીતે) સંકોચાય છે. પ્રારંભિક દબાણ $P_1$ છે અને અંતિમ દબાણ $P_3$ છે. જો કુલ કાર્ય $W$ હોય,તો:

એક વાયુ અવસ્થામાં ફેરફાર અનુભવે છે જે દરમિયાન તેને $100 \ J$ ઉષ્મા આપવામાં આવે છે અને તે $20 \ J$ કાર્ય કરે છે. સિસ્ટમને એવી પ્રક્રિયા દ્વારા તેની મૂળ અવસ્થામાં પાછી લાવવામાં આવે છે જેમાં વાયુ દ્વારા $20 \ J$ ઉષ્મા મુક્ત થાય છે. બીજી પ્રક્રિયામાં વાયુ દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય ....... $J$ છે.

પિસ્ટન ધરાવતા બે સિલિન્ડર $A$ અને $B$ માં $400 \,K$ તાપમાને આદર્શ એકપરમાણ્વિક વાયુના સમાન મોલ રહેલા છે. $A$ નો પિસ્ટન મુક્ત રીતે હલનચલન કરી શકે છે જ્યારે $B$ નો પિસ્ટન સ્થિર રાખવામાં આવ્યો છે. દરેક સિલિન્ડરમાં વાયુને સમાન પ્રમાણમાં ઉષ્મા ઊર્જા આપવામાં આવે છે. જો $A$ માં વાયુના તાપમાનમાં થતો વધારો $42 \,K$ હોય, તો $B$ માં વાયુના તાપમાનમાં થતો વધારો કેટલો હશે ($\,K$ માં)? (આપેલ છે $\gamma = 5/3$)

એક આદર્શ વાયુ કદ $V_1$ થી $V_2$ સુધી વિસ્તરણ પામે છે. આ ત્રણ પ્રક્રિયાઓમાંથી કોઈ પણ એક દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે: સમદાબી (isobaric),સમતાપી (isothermal) અને સમોષ્મી (adiabatic). ધારો કે $\Delta U$ એ વાયુની આંતરિક ઉર્જામાં થતો ફેરફાર છે,$Q$ એ સિસ્ટમમાં ઉમેરવામાં આવેલી ઉષ્મા છે અને $W$ એ સિસ્ટમ દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય છે. $\Delta U$ માટે નીચેનામાંથી કયું વિધાન ખોટું છે તે ઓળખો?

એક આદર્શ વાયુ કોષ્ટકના કોલમ $3$ માં દર્શાવ્યા મુજબ અલગ અલગ રીતે ચક્રીય થર્મોડાયનેમિક પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે. માત્ર અવસ્થા $1$ થી $2$ સુધીના પથને ધ્યાનમાં લો. $W$ એ સિસ્ટમ પર થયેલ કાર્ય દર્શાવે છે. કોષ્ટકમાંના સમીકરણો અને આલેખ થર્મોડાયનેમિક પ્રક્રિયાઓમાં વપરાતી પ્રમાણિત સંજ્ઞાઓ ધરાવે છે. અહીં $\gamma$ એ અચળ દબાણ અને અચળ કદ પરની ઉષ્મા ધારિતાનો ગુણોત્તર છે. વાયુમાં મોલની સંખ્યા $n$ છે.
$(1)$ નીચેનામાંથી કયો વિકલ્પ એવી પ્રક્રિયાનું એકમાત્ર સાચું નિરૂપણ છે જેમાં $\Delta U = \Delta Q - P \Delta V$ થાય?
$[A] (II) (iii) (P)$ $[B] (II) (iii) (R)$ $[C] (II) (iv) (S)$ $[D] (III) (iii) (P)$
$(2)$ નીચેનામાંથી કયો વિકલ્પ સાચું સંયોજન છે?
$[A] (III) (ii) (S)$ $[B] (II) (iv) (R)$ $[C] (II) (iv) (P)$ $[D] (IV) (ii) (S)$
$(3)$ નીચેનામાંથી કયો વિકલ્પ આદર્શ વાયુમાં અવાજની ઝડપ નક્કી કરવામાં સુધારા તરીકે વપરાતી થર્મોડાયનેમિક પ્રક્રિયાને યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે?
$[A] (III) (iv) (R)$ $[B] (I) (ii) (Q)$ $[C] (I) (iv) (Q)$ $[D] (I) (iv) (R)$