ExamBro
ExamBro
enEnglishhiहिन्दीguગુજરાતી
JEE Mains · Physics · STD 11 - થર્મોડાયનેમિક્સ
  • JEE Mains 2026
  • અઘરું
  • MCQ

પિસ્ટન પ્રણાલીવાળા સિલિન્ડરમાં ફક્ત ચાકગતિના પ્રકારો ધરાવતો દ્વિપરમાણ્વિક વાયુનો એક મોલ રાખેલ છે. સિલિન્ડરના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ \(4\) cm\(^2\) છે. વાયુને ધીમે ધીમે ગરમ કરવામાં આવે છે જેથી તેનું તાપમાન \(1.2\,^\circ\)C જેટલું વધે છે, આ દરમિયાન પિસ્ટન \(25\) mm ખસે છે. વાયુને પૂરી પાડવામાં આવેલી ઉષ્માનો જથ્થો ________ J છે. (વાતાવરણનું દબાણ \(=100\) kPa, \(R=8.3\) J/mol·K) (પિસ્ટનનું દળ અવગણો)

જવાબ ચકાસવા માટે એક વિકલ્પ પસંદ કરો.
ચકાસાયેલ ઉકેલ

જવાબ અને ઉકેલ

સાચો જવાબ

(B) \(25\)

પગલાવાર ઉકેલ

વિગતવાર સમજૂતી

ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમનો ઉપયોગ કરતા:
\(Q = \Delta U + W\)

જેમ કે વાયુ દ્વિપરમાણ્વિક છે અને ફક્ત ચાકગતિના પ્રકારો ધરાવે છે, તેથી તેની સ્વાતંત્ર્ય માત્રા \(f = 5\) છે, આથી:
\(C_V = \dfrac{5}{2}R\)

\(n = 1\text{ mole}\) અને \(\Delta T = 1.2\text{ K}\) માટે:
\(\Delta U = nC_V\Delta T = 1 \times \dfrac{5}{2} \times 8.3 \times 1.2 = 24.9\text{ J}\)

વાયુ વડે થતું કાર્ય:
\(W = P\,\Delta V\)

પિસ્ટનના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ:
\(A = 4\text{ cm}^2 = 4 \times 10^{-4}\text{ m}^2\)

પિસ્ટનનું સ્થાનાંતર:
\(x = 25\text{ mm} = 2.5 \times 10^{-2}\text{ m}\)

કદમાં થતો ફેરફાર:
\(\Delta V = A \cdot x = (4 \times 10^{-4})(2.5 \times 10^{-2}) = 1 \times 10^{-5}\text{ m}^3\)

જ્યાં \(P = 100\text{ kPa} = 10^5\text{ Pa}\):
\(W = (10^5)(1 \times 10^{-5}) = 1\text{ J}\)

આથી, પૂરી પાડવામાં આવેલી ઉષ્મા છે:
\(Q = \Delta U + W = 24.9 + 1 = 25.9\text{ J}\)

આમ, વાયુને પૂરી પાડવામાં આવેલી ઉષ્મા \(25.9\text{ J}\) છે.
એ જ વિષય
એપમાં વધુ પ્રશ્નો જુઓ
JEE Mains માંથી
એપમાં વધુ પ્રશ્નો જુઓ