जैसा कि आकृति में दिखाया गया है कुल आयतन `2V_0` के एक बेलनाकार रुद्धोष्म पात्र को एक चालक पिस्टन द्वारा जो कि गति करने के लिए मुक्त है, दो बराबर भागों में विभाजित किया जाता है। प्रत्येक भाग में दाब `P_0` पर समरूप गैस है। प्रारंभ में बाएं और दाएं भागों का ताप क्रमश: `4T_(0)` और `T_0` है। पिस्टन को विराम में रखने के लिए पिस्टन A के क्षेत्रफल पर एक बाह्य बल लगाया जाता है। तापीय साम्यावस्था प्राप्त होने पर बाह्य बल का आवश्यक मान कितना है?

Options

A. `8/5P_(0)A`
B. `2/5P_(0)A`
C. `5/6P_(0)A`
D. `6/5P_(0)A`

Answer

D

Explanation

यदि अंतिम तापमान T है।
`(P_0V_0)/(4RT_0)C_(v)(4T_(0)-T)=(P_0V_0)/(RT_0)C_v(T-T_0)`
`(4T_0-T)/4=T-T_0`
`= 4T_(0) -T = 4T - 4T_(0)`
`8T_(0) = 5T`
`T=(8T_0)/5`
बाएं में अंतिम दाब,
`P_f=T_f/T_0P_(i)=(8/5T_0)/(4T_0)P_0=2/5P_0`
दाएं में,`P_f=(8/5T_0)/(T_0)P_0=8/5P_0`
बल `=((8P_0)/5-(2P_0)/(5))A=(6P_0A)/5`