2 मोल हीलियम गैस का चक्रीय प्रक्रम निम्न चित्र में दिखाया गया है | गैस को आदर्श मानते हुए इस प्रक्रम में निम्न राशियाँ ज्ञात कीजिए |
(a) ऊष्मीय ऊर्जा में नेट परिवर्तन |
(b) किया गया नेट कार्य |
(c ) आंतरिक ऊर्जा में नेट परिवर्तन |

Answer

(a) 1152 जूल (b) 1152 जूल (c ) शून्य

Explanation

मोलों की संख्या n = 2
AB तथा CD प्रक्रम समदाबी है | अतः `Q_(AB)=-Q_(CD)`
[क्योंकि `(Delta T)_(AB)=+100` केल्विन जबकि `(Delta T)_(CD)=-100` केल्विन तथा `Q_("समदाबी")=nC_(p)Delta T`]
या `Q_(AB)+Q_(CD)=0`
प्रक्रम BC समतापी है `(Delta U = 0)`
`therefore Q_(BC)=W_(BC)=nRT_(B)ln((P_(B))/(P_(C )))`
`= (2)(8.31)(400)ln ((2)/(1))`
`Q_(BC)=4608` जूल
इसी प्रकार प्रक्रम DA भी समतापी है, अतः
`Q_(DA)=W_(DA)=nRT_(0)ln ((P_(D))/(P_(A)))`
`= (2)(8.31)(300)ln((1)/(2))=-3456` जूल
(a) प्रक्रम में नेट ऊष्मा परिवर्तन
`Q=Q_(AB)+Q_(BC)+Q_(CD)+Q_(DA)`
`= (4608 - 3456)=1152` जूल
(b) उष्मागतिकी के प्रथम नियम से, `Delta U = 0` (पुरे चक्र में)
`Q_("नेट")=W_("नेट") " "` अतः `" " W=Q=1152` जूल
(c ) चूँकि `T_(i)=T_(f)` अतः आन्तरिक ऊर्जा में नेट परिवर्तन `Delta U = 0`