2 मोल आदर्श गैस का `27^(@)C` पर समतापी प्रसार किया जाता है जिससे उसका आयतन बढ़कर प्रारम्भिक आयतन का तीन गुना हो जाता है। गैस द्वारा कृत कार्य तथा अवशोषित ऊष्मा की मात्रा का परिकलन कीजिए। (R = 8.31 जूल/मोल-K, `l_(10)3= 0.4771`)

Explanation

`mu` मोल आदर्श गैस समतापी रीति से `V_(i)` से `V_(f)` आयतन तक प्रसारित होती है तो गैस द्वारा कृत कार्य `W= 2.3036mu RT log_(10)((V_(f))/(V_(i)))` जहाँ T गैस का परम ताप है। यहाँ `mu=2` मोल, `T= 27 + 273 = 300 K` तथा `V_(f)= 3V_(i)`
अतः कार्य `W = 2.3026 xx 2` मोल `xx 8.31` जूल/मोल-K `xx 300K xx log_(10)3`
`=2.3026 xx 2 xx 8.31 xx 300 xx 0.4771`
`5.48 xx 10^(3)` जूल।
चूँकि समतापी प्रक्रम में आदर्श गैस द्वारा ली गई ऊष्मा उसके द्वारा कृत कार्य के बराबर होती है। अत: गैस द्वारा अवशोषित ऊष्मा Q = W जूल
`=(5.48 xx 10^(3)" जूल")/(4.18"जूल/कैलोरी")`
`=1.31 xx 10^(3)` कैलोरी।