एक आदर्श गैस के 2 मोल में निम्न प्रक्रम होते हैं
(a) (1.0 वायु०, 20.0 ली) से (1.0 वायु०, 40.0 ली) में उत्क्रमणीय समदाबीय प्रसार (reversible isobaric expansion)
(b) (1.0 वायु०,40.0 ली) अवस्था से (0.5 वायु०, 40.0 ली) अवस्था में उत्क्रमणीय समआयतनिक परिवर्तन (reversible isochoric change)
(c) (0.5 वायु०, 40.0 ली) से (1.0 वायु०, 20.0 ली) में उत्क्रमणीय समतापीय संकुचन (reversible isothermal compression)
(i) एक ही pV चित्र में प्रत्येक प्रक्रम का नामांकन सहित आरेख बनाइए।
(ii) उपरोक्त प्रक्रमों में किए गए कुल कार्य,W तथा कुल ऊष्मा परिवर्तन, की गणना कीजिए।
(iii) पूर्ण प्रक्रम के लिए `Delta`E, `Delta`H तथा `Delta`S के मानों की गणना कीजिए।

Explanation

(i) उत्क्रमणीय समदाबीय प्रसार (reversible isobaric expansion) (अवस्था 1 से अवस्था 2) में दाब स्थिर (अर्थात् 1.0 वायु०) रहता है तथा आयतन 20 लीटर से 40 लीटर तक बढ़ जाता है। अत: किया गया कार्य `(w_1)`=-`p(V_2-V_1) = -1xx (40 - 20)= -20` ली-वायु०
(ii) उत्क्रमणीय समआयतनिक परिवर्तन (reversible isochoric change) (अवस्था 2 से अवस्था 3) में आयतन स्थिर (40 लीटर) रहता है, जबकि इस परिवर्तन में दाब 1 वायुमण्डल से घटकर 0.5 वायुमण्डल हो जाता है। अत: इस परिवर्तन में किया गया कार्य
`(W_2)` = 0
(iii) उत्क्रमणीय समतापीय संकुचन (reversible isothermal compression) में आयतन तथा दाब दोनों परिवर्तित होते हैं। अतः निकाय अवस्था 3 से अवस्था 1 में पहुंच जाता है। अत: इस परिवर्तन में किया गया कार्य
`W_3 =- 2.303 nRT log_10(V_2)/(V_1)`
`= - 2.303 xx2x0.0821xx298 xx log_10(20)/(40)`
` =-2.303 xx2xx0.0821 xx 298 x -0.3010` (II) कुल कार्य `W= W_1 +W_2 +W_3` `= 13.02xx(8.314)/(0.0821)` जूल
= `1,409 xx 10^(3)` जूल
इस प्रक्रम में गय अपनी पहली अवस्था में जापा आ जाता है। अत: `DeltaU`(या `DeltaE`)-30
`DeltaE =q+Wimpliesq=-W`
(III) चाक्रीय प्रक्रम (cyclic process) के लिए
`DeltaE =0implies DeltaS =0` तथा, `DeltaH = 0`