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This section includes InterviewSolutions, each offering curated multiple-choice questions to sharpen your knowledge and support exam preparation. Choose a topic below to get started.

1.

समान धारिता वाले दो सिलिण्डर A तथा B एक - दूसरी से स्टॉपकॉक के द्वारा जुड़े है । A में मानक ताप व दाब पर गैस भरी है जबकि B पूणर्त : निवर्तित है । स्टॉपकॉक यकायक खोल दी जाता है । निम्नलिखित का उत्तर दीजिए : (a) सिलिण्डर A तथा B में अन्तिम दाब क्या होगा ? (b) गैस की आन्तरिक ऊर्जा में किंतना परिवर्तन होगा ? (c) क्या निकाय की माध्यमिक अवस्थाय ( अन्तिम समयावस्थ प्राप्त करने के पूर्व ) इसके P-V-T पुष्ट पर होगी ?

Answer» (a) जब स्टॉप कॉक अचानक खोल दिया जाता है. गैस का आयतन दोगुना हो जाता है, अत: दाब घटकर आधा (0.5 वायुमण्डल) हो जाता है।
(b) चूँकि सप्लाई की गई ऊष्मा शून्य है, निर्वात् में मुक्त प्रसार में गैस द्वारा कृत कार्य शून्य होता है, अतः ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम से, `DeltaU = Q - W = 0 - 0 =0`
अर्थात् निकाय की आन्तरिक ऊर्जा में कोई परिवर्तन नहीं होगा।
(c) ` because DeltaU = mu C_(v) DeltaT`
` therefore` ताप में परिवर्तन, `DeltaU = (DeltaU)/(muC_(v)) = 0`
(d) नहीं, माध्यमिक अवस्थाएँ PV-T आरेख पर नहीं रहतीं। इसका कारण यह है कि मुक्त प्रसार प्रक्रम तीव्र होता है, अत: इसे नियन्त्रित नहीं किया जा सकता तथा यह आदर्श गैस समीकरण का पालन नहीं करता। कुछ समय पश्चात् गैस अन्तिम साम्यावस्था प्राप्त कर लेती है तथा दोनों सिलिण्डरों का आयतन घेर लेती है।
Discussion
2.

जल के गलनांक और क्वथनांक के बीच कार्यतर किसी आदर्श ऊष्मा इजन की दक्षता होता है :A. `6.25%`B. `20%`C. `26.8%`D. `12.5%`

Answer» Correct Answer - C
`eta = (1-(T_(2))/(T_(1))) xx 100`
` = (1 - (273)/(373)) xx 100 = (100)/(373) xx 100 = 26.8%`
Discussion
3.

एक कानों प्रशींतित्र (Carnot-refrigerator) `0^(@)C` पर जल से ऊष्मा लेता है और इसे `27^(@)C` पर कमरे को देता है। यदि `0^(@)C` के 100 किग्रा जल को `0^(@)C` के बर्फ में बदलना हो, तो कितने जूल कार्य की आवश्यकता होगी? बर्फ की गुप्त ऊष्मा `= 3.4x 10^(@)` जूल/किग्रा।

Answer» एक आदर्श उत्क्रमणीय चक्र (cycle) के लिये,
` (Q_(1))/(Q_(2)) = (T_(1))/(T_(2))" "therefore Q_(1) = (Q_(2)T_(1))/(T_(2))`
यहाँ ` Q_(2) = m L =100 xx (3.4 xx 10^(5)) = 3.4 xx 10^(7)` जुल `T_(1) = 300 K , T_(2) = 273K`
` therefore " "Q_(1) = (3.4 xx 10^(7) xx 300)/(273) = 3.736 xx 10^(7)` जुल
अत: प्रशीतित्र पर किया गया कार्य,
`W= Q_(1) - Q_(2) = 3.736 xx 10^(7) - 3.4 xx 10^(7)` जुल
`= 3.36 x10^(6)` जुल
Discussion
4.

एक कानो इजन प्रशीतक (refrigerator )की तरह 260 K तथा 300 k के बीच कार्य कर रहा है , नीचे ताप के कुण्ड से 500 कैलारी ऊष्मा लेता है। उच्चताप के कुण्ड को परित्याग क गई ऊष्मा की गुणना कीजिए । प्रशीतक को चलाने के लिये प्रतिचक्र आवश्यक कार्य की भी गणना कीजिए ।

Answer» Correct Answer - 577 कैलोरी , 322 जूल ।
77 कैलोरी , जो विधुत मोटर से प्राप्त होता है `77 xx 4.18 = 322` जूल |
Discussion
5.

एक ऊष्मा इंजन की दक्षता 15% है । यह इंजन अपने बॉयलर से प्रति मिनट `1.8 xx 10^(9)` जूल ऊर्जा लेता है। इसमें प्रति मिनट कितनी ऊष्मा क्षय होती है?

Answer» इजन की दक्षता `eta = (W)/(Q_(1))`
`therefore (15)/(100) = (W)/(1.8 xx 10^(9))`
`W = (1.5 xx 1.8 xx 10^(9))/( 100) = 2.7 xx 10^(8)` जूल / मिनट
ऊर्जा क्षय `Q_(2) = Q_(1) - W = 1.8 xx 10^(9) - 2.7 xx 10^(8)`
= `15.3 xx 10^(8)` जूल / मिनट |
Discussion
6.

एक कानो इंजन `10^(@) C` तथा `110^(@)C` के बीच कार्य करताहै। यह 746 जूल ऊष्मा प्रति चक्र स्रोत से लेता है। गणना कीजिए (i) इजन द्वारा प्रति चक्र किया गया कार्य, (ii) सिंक को निष्कासित ऊष्मातथा (iii) इजन की दक्षता।

Answer» (i) मान इजन स्त्रोत से ताप `T_(1)` पर `Q_(1)` ऊष्मा लेता है इनज W कार्य `Q_(2)` करके ऊष्मा सिख तो ताप `T_(2)` पर लौटा देता है । तब दक्षता `eta = (w)/(Q_(1)) = (Q_(1) - Q_(2))/(Q_(1)) = 1 - (Q_(2))/(Q_(1))`
कानो के उत्र्कमणीय इजन के लिये
`(Q_(2))/(Q_(1)) = (T_(2))/(T_(1))`
`therefore eta = (W)/(Q_(1))= 1 - (T_(2))/(T_(1))`अथवा `W = Q_(1) [(T_(1) - T_(2))/(T_(1))]`
यहाँ `T_(1) = 110^(@) C = 383 K, T_(2) = 10^(@)C = 283`K तथा `Q_(1) = 746` जूल
`therefore W = 746 [(383-283)/(383)] = 194।78` जूल ।
(ii) सिख को निष्कासित ऊष्मा
`Q_(2) = Q_(1) - W = 746 - 194 .78 = 551.22` जूल ।
(iii) इनज की दक्षता ` eta = (W)/(Q_(1)) xx 100`
` = (194.78)/(746) xx 100 = 26.1%`
Discussion
7.

42 किलोवाट का इंजन `227^(@)`C तथा `177^(@)C` के बीच कार्य कर रहा है। ज्ञात कीजिए: (i) इंजन की दक्षता, (ii) प्रति सेकण्ड अवशोषित ऊष्मा की मात्रा तथा निरस्त ऊष्मा की मात्रा।

Answer» (i) इजन की दक्षता
`eta = 1 - (T_(2))/(T_(1)) = 1- ((177 + 273)K)/((227 + 273)K)`
`= 1- (450)/(500) = (50)/(500) = 0.1 = 10%`
(ii) यदि `Q_(1)` अवशोषित ऊष्मा तथा निश्स्त ऊष्मा हो , तो
`eta = 1 -(Q_(2))/(Q_(1)) = (Q_(1) -Q_(2))/(Q_(1)) = (W)/(Q_(1))`
यहा `W = 42 xx 10^(3)` वाट `= 42 xx 10^(3)` जूल / सेकण्ड ।
प्रति सेकण्ड अवशोषित ऊष्मा `Q_(1) = (W)/(eta) = (42 xx 10^(3))/(0.1) = 4.2 xx 10^(5)` जूल / से |
तथा ` Q_(2) = Q_(1) - W = 4.2 xx 10^(5) - 42 xx 10^(3)`
` = 3.78 xx 10^(5)` जूल / सेकण्ड ।
Discussion
8.

एक का्नों इंजन की दक्षता 50% हे, जब इसके सिंक का ताप `17^(@)C` है। इसके स्तोत के ताप में कितना परिवर्तन करना चाहिए इसकी दक्षता 60% हो जाये?

Answer» मान स्त्रोत का प्रारम्भिक ताप `T_(1)` सिक का ताप `T_(2) = 17^(@)C = 290 K` तथा दक्षता `eta = 50% = 0.5,` जब
` eta = 1 -(T_(2))/(T_(1)) = 1 - (290)/(T_(1)) = 0.5`
` therefore T_(1) = 580K `
अब मान स्त्रोत का ताप बढ़कर `(580 + DeltaT)` हो जाता है , जब दक्षता 60 % है , अर्थात 0.6 है
इस प्रकार ,
`1- (290)/(580 + DeltaT) = 0.6`
` therefore DeltaT = 145K`.
अत : स्त्रोत ता ताप 145 K अथवा बढ़ाना `145^(@) C` होगा ।
Discussion
9.

400 K तथा 300 K के बीच कार्यरत् कानों इंजन की दक्षता है :A. 1B. 0.75C. 0.333D. 0.25

Answer» Correct Answer - D
Discussion
10.

एक कानों इंजन में स्रोत तथा सिक के ताप क्रमश: `427^(@)C` तथा `27^(@)C` हैं। इसकी दक्षता है।A. `27//427`B. `300//700`C. `4//7`D. `7//4`

Answer» Correct Answer - C
Discussion
11.

एक कानों इंजन की दक्षता 40% है। सिंक का ताप 300 K है। स्रोत का ताप कितना बढ़ाया जाये कि दक्षता बढ़कर 60% हो जाये?A. 250KB. 275KC. 300KD. 325K

Answer» Correct Answer - A
Discussion
12.

किसी कानों इंजन की दक्षता बढ़ाने की कौन-सी विधि अधिक प्रभावी है, `T_(1)` (स्रोत का ताप) बढ़ाकर, `T_(2)` (सिंक का ताप) नियत रखते हुए अथवा `T_(1)`, को घटाकर, `T_(2)`, को नियत रखते हुए?

Answer» Correct Answer -
`T_(1)` तथा `T_(2)`, तापों के बीच परिचालित कानों इंजन की दक्षता
`eta =1 -(T_(2))/(T_(1))`
`eta` का मान बढ़ाने के लिए `T_(2)//T_(1)` को घटना चाहिए । यह हम `T_(2)` को घटाकर अथवा को बढ़ाकर कर सकते है । चुकि `T_(2) lt T_(1)` अत : `T_(1)` को उतना ही घटाना अधिक प्रभावी होगा ।
Discussion
13.

एक कान्नों इंजन के सिंक का ताप बढ़ाने पर इंजन की दक्षता प्रभावित होती है?

Answer» Correct Answer -
(i) स्रोत तथा सिंक की ऊष्मा धारिताएँ अनन्त चाहिए।
(ii) इंजन के चक्र का प्रत्येक प्रक्रम पूर्णतया उत्क्रम होना चाहिए।
Discussion
14.

सैद्धान्तिक रूप से, कार्नो इंजन की दक्षता 100% है, जब सिंक का ताप है :A. `0^(@)C`B. `273^(@)C`C. `-273^(@)C`D. `100^(@)C`

Answer» Correct Answer - C
Discussion
15.

कान्नो इंजन की दक्षता किसके/किनके ताप पर निर्भर करती है?A. केवल स्रोत केB. केवल सिंक केC. स्रोत तथा सिंक दोनों केD. कार्यकारी-पदार्थ के।

Answer» Correct Answer - C
Discussion