Thermodynamic Description of Various Types of Processes MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Thermodynamic Description of Various Types of Processes - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें
Last updated on Jul 6, 2025
Latest Thermodynamic Description of Various Types of Processes MCQ Objective Questions
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 1:
जब कमरे के तापमान और 1 atm दाब पर 3 मोल गैस A को 1 मोल गैस B के साथ मिलाया जाता है, तो मिश्रण की एन्ट्रॉपी क्या होती है?
(दिया गया है log 3 = 0.4771, log 4 = 0.6020)
Answer (Detailed Solution Below)
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 1 Detailed Solution
संकल्पना:
गैसों के मिश्रण की एन्ट्रॉपी
ΔS = -2.303nR (xA log xA + xB log xB)
- जहाँ:
- n = निकाय के कुल मोल (यहाँ, 3 मोल गैस A और 1 मोल गैस B, इसलिए n = 4).
- R = सार्वभौमिक गैस स्थिरांक (8.314 J K-1 mol-1).
- xA और xB क्रमशः गैसों A और B के मोल अंश हैं।
व्याख्या:
दिया गया है:
- nA = 3
- nB = 1
A और B के मोल अंश:
xA = 3 / 4 = 0.75, xB = 1 / 4 = 0.25
मिश्रण के एन्ट्रॉपी का सूत्र:
ΔS = -4 x 8.314 x 2.303 (0.75 x log 0.75 + 0.25 x log 0.25)
log 3 और log 4 के दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
log 0.75 = log(3/4) = log 3 - log 4 = 0.4771 - 0.6020 = -0.1249
log 0.25 = log(1/4) = -0.6020
एन्ट्रॉपी परिवर्तन:
ΔS = -4 x 8.314 x 2.303 (-0.0937 - 0.1505)
ΔS = +18.70 J K-1
इसलिए, गैसों के मिश्रण की एन्ट्रॉपी +18.70 J K-1 है।
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 2:
कार्नो इंजन कैसे काम करता है यह निम्न चित्र में वर्णित है। यह एक रूद्धोष्म संपीडन पद से प्रारंभ होता है। इसको जिससे निर्दिष्ट किया गया है, वह है
Answer (Detailed Solution Below)
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 2 Detailed Solution
सही उत्तर BC है।
संकल्पना:-
कार्नो चक्र: कार्नो चक्र एक सैद्धांतिक ऊष्मागतिक चक्र है जो दो तापमानों के बीच प्रचालित सबसे कुशल संभव इंजन का प्रतिनिधित्व करता है। यह दो तापमान जलाशयों के बीच काम करने वाले किसी भी ऊष्मा इंजन द्वारा प्राप्त की जा सकने वाली अधिकतम दक्षता को समझने के लिए एक आदर्श मॉडल के रूप में कार्य करता है।
कार्नो चक्र में चार उत्क्रमणीय प्रक्रियाएँ होती हैं।
1. समतापीय प्रसार:
- कार्यशील पदार्थ (अक्सर एक आदर्श गैस) तापमान (TH) पर उच्च-तापमान जलाशय के साथ तापीय संपर्क में होता है।
- गैस जलाशय से ऊष्मा QH अवशोषित करती है और समतापीय रूप से (स्थिर तापमान (TH) पर) फैलती है।
2. रुद्धोष्म प्रसार:
- गैस ऊष्मा विनिमय (रुद्धोष्म) के बिना फैलना जारी रखती है।
- गैस का तापमान TH से TC (ठंडे जलाशय का तापमान) तक घट जाता है।
3. समतापीय संपीडन:
- गैस अब तापमान TC पर एक ठंडे जलाशय के संपर्क में है।
- गैस TC पर समतापीय रूप से संकुचित होती है।
- ऊष्मा QC को ठंडे जलाशय में अस्वीकार कर दिया जाता है।
4. रुद्धोष्म संपीडन:
- गैस ऊष्मा विनिमय (रुद्धोष्म) के बिना और संकुचित होती है।
- तापमान TC से TH तक बढ़ जाता है।
कार्नो चक्र का आरेख:
व्याख्या:-
वक्र AB: आयतन घटता है, समतापीय संपीडन प्रक्रिया।
वक्र CD: आयतन बढ़ता है, समतापीय प्रसार प्रक्रिया।
वक्र DA: दाब में कमी के साथ आयतन बढ़ता है, रुद्धोष्म प्रसार प्रक्रिया।
वक्र BC: दाब में वृद्धि के साथ आयतन घटता है, रुद्धोष्म संपीडन प्रक्रिया।
निष्कर्ष:-
दिए गए कार्नो चक्र का पहला चरण रुद्धोष्म संपीडन चरण BC द्वारा दर्शाया गया है।
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 3:
किसी भी चक्रीय ऊष्मागतिक प्रक्रम के लिए सही कथन है:
Answer (Detailed Solution Below)
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 3 Detailed Solution
किसी भी चक्रीय प्रक्रम के लिए अवस्था फलन का चक्रीय समाकल शून्य होता है।
इसलिए, ∮dU = 0 क्योंकि U एक अवस्था फलन है।
सही विकल्प (c) है।
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 4:
जूल-थॉमसन प्रभाव के संबंध में निम्नलिखित कथनों पर विचार करें:
1. जूल-थॉमसन प्रभाव स्थिर एन्थैल्पी पर होता है
2. पूर्ण गैस के लिए जूल-थॉमसन गुणांक शून्य होता है
3. तापन प्रभाव जूल-थॉमसन गुणांक के धनात्मक मान से मेल खाता है
ऊपर दिए गए कथनों में से कौन सा/से सही है/हैं?
Answer (Detailed Solution Below)
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 4 Detailed Solution
संकल्पना:-
- जूल-थॉमसन प्रसार स्थिर एन्थैल्पी में परिवर्तन के साथ जुड़ा होता है और इसे आइसेंथैल्पिक प्रक्रिया कहा जाता है।
- यहाँ आइसेंथैल्पिक शब्द का अर्थ यह नहीं है कि पूरी प्रक्रिया में एन्थैल्पी स्थिर रहती है। यह प्रक्रिया इस अर्थ में आइसेंथैल्पिक है कि प्रारंभिक संतुलन एन्थैल्पी और अंतिम संतुलन एन्थैल्पी समान हैं, चाहे अंतिम दाब कुछ भी हो (H1=H2).
- गैस के थ्रॉटलिंग प्रक्रिया में तापमान में परिवर्तन का दाब में परिवर्तन के अनुपात को जूल-थॉमसन गुणांक या थ्रॉटलिंग गुणांक कहा जाता है।
- जूल-थॉमसन गुणांक को इस प्रकार व्यक्त किया जाता है
\(\mu _{JT} = \left ( \frac{dT}{dP} \right )_{H} \)
- थ्रॉटलिंग प्रक्रिया में, dP हमेशा ऋणात्मक होता है।
व्याख्या:-
- गैस के मुक्त प्रसार के दौरान, यह निष्कर्ष निकाला गया कि प्रणाली और परिणाम के बीच कोई ऊष्मा विनिमय नहीं होता है क्योंकि प्रणाली का तापमान स्थिर रहता है।
- यह प्रक्रिया एक ही समय में रुद्धोष्म और समतापीय है।
- इस प्रकार, जूल-थॉमसन प्रभाव स्थिर एन्थैल्पी पर होता है। इसलिए कथन 1 सही है।
- अब, एक आदर्श गैस के लिए, H = f(T)। चूँकि H स्थिर रहता है, इसलिए तापमान भी अपरिवर्तित रहता है। इस प्रकार, एक आदर्श गैस के लिए J-T प्रसार का गैस के तापमान पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, और एक पूर्ण गैस के लिए, जूल-थॉमसन गुणांक शून्य होता है। इसलिए, कथन 2 सही है।
- चूँकि थ्रॉटलिंग प्रक्रिया में, dP हमेशा ऋणात्मक होता है, \(\mu_{JT}\) को धनात्मक बनाने के लिए dT ऋणात्मक होना चाहिए। dT ऋणात्मक शीतलन प्रभाव को इंगित करता है। इस प्रकार कथन 3 गलत है।
निष्कर्ष:-
- इसलिए, सही कथन 1 और 2 हैं।
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 5:
एक आदर्श गैस के उत्क्रमणीय रुद्धोष्म प्रसार के लिए log P बनाम log V के आलेख का ढाल क्या होगा? \(\left [ \gamma = \frac{C_{p}}{C_{v}} \right ]\)
Answer (Detailed Solution Below)
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 5 Detailed Solution
अवधारणा:-
- रुद्धोष्म प्रक्रम में प्रत्येक चरण पर तंत्र और परिवेश के बीच ऊष्मा का आदान-प्रदान नहीं होता है। इसलिए, dQ = 0 है।
- इस प्रकार, रुद्धोष्म रूप से होने वाले एक अतिसूक्ष्म परिवर्तन के लिए, यह ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम से कहा जा सकता है कि
dU = dWad
- रुद्धोष्म प्रक्रिया में यदि तंत्र कार्य करता है, तो कार्य उसकी अपनी आंतरिक ऊर्जा की कीमत पर किया जाता है। इसलिए प्रक्रिया शीतलन प्रभाव से जुड़ी है।
- इसके विपरीत, सिस्टम पर किया गया कोई भी काम तापीय प्रभाव से जुड़े सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा को बढ़ाता है।
व्याख्या:-
- एक प्रतिवर्ती रूद्धोष्म प्रक्रिया के लिए, केवल प्रतिवर्ती रूद्धोष्म पथ से जुड़े एक आदर्श गैस के दो राज्यों के दबाव (P) और आयतन (V) के बीच संबंध द्वारा दिया जाता है,
\(PV^{\gamma } = K\) ..... (i)
- समीकरण के दोनों पक्षों का लघुगणक लेने पर (i) हम पाते हैं,
\(log P + \gamma\; log V = logK\)
\(log P = logK \;- \gamma\; log V\)
\(log P = \;- \gamma\; logV +\;log K\) .....(ii)
समीकरण (ii) की सीधी रेखा के समीकरण, y = mx + c (m = ढाल और C = अवरोधन) से तुलना करने पर, हम पाते हैं,
ढलान = \(- \;\gamma\)
निष्कर्ष:-
- इसलिए, एक आदर्श गैस के उत्क्रमणीय रूद्धोष्म प्रसार के लिए log P बनाम log V के प्लॉट का ढलान \(-\;\gamma\) होगा।
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एक परमाण्विक आदर्श गैस के 1.0 मोल को चित्र में दिखाए चक्र से गुजारा गया है। चक्र की अवधि में किया गया संपूर्ण कार्य (J में) है
(प्रयोग कीजिए 1 L-bar = 100 J, R = 8.3 J K−1 mol−1 = 0.083 L-bar K−1 mol−1, ln 2 = 0.7)
Answer (Detailed Solution Below)
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 6 Detailed Solution
Download Solution PDFThermodynamic Description of Various Types of Processes Question 7:
किसी भी चक्रीय ऊष्मागतिक प्रक्रम के लिए सही कथन है:
Answer (Detailed Solution Below)
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 7 Detailed Solution
किसी भी चक्रीय प्रक्रम के लिए अवस्था फलन का चक्रीय समाकल शून्य होता है।
इसलिए, ∮dU = 0 क्योंकि U एक अवस्था फलन है।
सही विकल्प (c) है।
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 8:
जब कमरे के तापमान और 1 atm दाब पर 3 मोल गैस A को 1 मोल गैस B के साथ मिलाया जाता है, तो मिश्रण की एन्ट्रॉपी क्या होती है?
(दिया गया है log 3 = 0.4771, log 4 = 0.6020)
Answer (Detailed Solution Below)
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 8 Detailed Solution
संकल्पना:
गैसों के मिश्रण की एन्ट्रॉपी
ΔS = -2.303nR (xA log xA + xB log xB)
- जहाँ:
- n = निकाय के कुल मोल (यहाँ, 3 मोल गैस A और 1 मोल गैस B, इसलिए n = 4).
- R = सार्वभौमिक गैस स्थिरांक (8.314 J K-1 mol-1).
- xA और xB क्रमशः गैसों A और B के मोल अंश हैं।
व्याख्या:
दिया गया है:
- nA = 3
- nB = 1
A और B के मोल अंश:
xA = 3 / 4 = 0.75, xB = 1 / 4 = 0.25
मिश्रण के एन्ट्रॉपी का सूत्र:
ΔS = -4 x 8.314 x 2.303 (0.75 x log 0.75 + 0.25 x log 0.25)
log 3 और log 4 के दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
log 0.75 = log(3/4) = log 3 - log 4 = 0.4771 - 0.6020 = -0.1249
log 0.25 = log(1/4) = -0.6020
एन्ट्रॉपी परिवर्तन:
ΔS = -4 x 8.314 x 2.303 (-0.0937 - 0.1505)
ΔS = +18.70 J K-1
इसलिए, गैसों के मिश्रण की एन्ट्रॉपी +18.70 J K-1 है।
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 9:
कार्नो इंजन कैसे काम करता है यह निम्न चित्र में वर्णित है। यह एक रूद्धोष्म संपीडन पद से प्रारंभ होता है। इसको जिससे निर्दिष्ट किया गया है, वह है
Answer (Detailed Solution Below)
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 9 Detailed Solution
सही उत्तर BC है।
संकल्पना:-
कार्नो चक्र: कार्नो चक्र एक सैद्धांतिक ऊष्मागतिक चक्र है जो दो तापमानों के बीच प्रचालित सबसे कुशल संभव इंजन का प्रतिनिधित्व करता है। यह दो तापमान जलाशयों के बीच काम करने वाले किसी भी ऊष्मा इंजन द्वारा प्राप्त की जा सकने वाली अधिकतम दक्षता को समझने के लिए एक आदर्श मॉडल के रूप में कार्य करता है।
कार्नो चक्र में चार उत्क्रमणीय प्रक्रियाएँ होती हैं।
1. समतापीय प्रसार:
- कार्यशील पदार्थ (अक्सर एक आदर्श गैस) तापमान (TH) पर उच्च-तापमान जलाशय के साथ तापीय संपर्क में होता है।
- गैस जलाशय से ऊष्मा QH अवशोषित करती है और समतापीय रूप से (स्थिर तापमान (TH) पर) फैलती है।
2. रुद्धोष्म प्रसार:
- गैस ऊष्मा विनिमय (रुद्धोष्म) के बिना फैलना जारी रखती है।
- गैस का तापमान TH से TC (ठंडे जलाशय का तापमान) तक घट जाता है।
3. समतापीय संपीडन:
- गैस अब तापमान TC पर एक ठंडे जलाशय के संपर्क में है।
- गैस TC पर समतापीय रूप से संकुचित होती है।
- ऊष्मा QC को ठंडे जलाशय में अस्वीकार कर दिया जाता है।
4. रुद्धोष्म संपीडन:
- गैस ऊष्मा विनिमय (रुद्धोष्म) के बिना और संकुचित होती है।
- तापमान TC से TH तक बढ़ जाता है।
कार्नो चक्र का आरेख:
व्याख्या:-
वक्र AB: आयतन घटता है, समतापीय संपीडन प्रक्रिया।
वक्र CD: आयतन बढ़ता है, समतापीय प्रसार प्रक्रिया।
वक्र DA: दाब में कमी के साथ आयतन बढ़ता है, रुद्धोष्म प्रसार प्रक्रिया।
वक्र BC: दाब में वृद्धि के साथ आयतन घटता है, रुद्धोष्म संपीडन प्रक्रिया।
निष्कर्ष:-
दिए गए कार्नो चक्र का पहला चरण रुद्धोष्म संपीडन चरण BC द्वारा दर्शाया गया है।
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 10:
एक आदर्श गैस के उत्क्रमणीय रुद्धोष्म प्रसार के लिए log P बनाम log V के आलेख का ढाल क्या होगा? \(\left [ \gamma = \frac{C_{p}}{C_{v}} \right ]\)
Answer (Detailed Solution Below)
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 10 Detailed Solution
अवधारणा:-
- रुद्धोष्म प्रक्रम में प्रत्येक चरण पर तंत्र और परिवेश के बीच ऊष्मा का आदान-प्रदान नहीं होता है। इसलिए, dQ = 0 है।
- इस प्रकार, रुद्धोष्म रूप से होने वाले एक अतिसूक्ष्म परिवर्तन के लिए, यह ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम से कहा जा सकता है कि
dU = dWad
- रुद्धोष्म प्रक्रिया में यदि तंत्र कार्य करता है, तो कार्य उसकी अपनी आंतरिक ऊर्जा की कीमत पर किया जाता है। इसलिए प्रक्रिया शीतलन प्रभाव से जुड़ी है।
- इसके विपरीत, सिस्टम पर किया गया कोई भी काम तापीय प्रभाव से जुड़े सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा को बढ़ाता है।
व्याख्या:-
- एक प्रतिवर्ती रूद्धोष्म प्रक्रिया के लिए, केवल प्रतिवर्ती रूद्धोष्म पथ से जुड़े एक आदर्श गैस के दो राज्यों के दबाव (P) और आयतन (V) के बीच संबंध द्वारा दिया जाता है,
\(PV^{\gamma } = K\) ..... (i)
- समीकरण के दोनों पक्षों का लघुगणक लेने पर (i) हम पाते हैं,
\(log P + \gamma\; log V = logK\)
\(log P = logK \;- \gamma\; log V\)
\(log P = \;- \gamma\; logV +\;log K\) .....(ii)
समीकरण (ii) की सीधी रेखा के समीकरण, y = mx + c (m = ढाल और C = अवरोधन) से तुलना करने पर, हम पाते हैं,
ढलान = \(- \;\gamma\)
निष्कर्ष:-
- इसलिए, एक आदर्श गैस के उत्क्रमणीय रूद्धोष्म प्रसार के लिए log P बनाम log V के प्लॉट का ढलान \(-\;\gamma\) होगा।
Thermodynamic Description of Various Types of Processes Question 11:
एक परमाण्विक आदर्श गैस के 1.0 मोल को चित्र में दिखाए चक्र से गुजारा गया है। चक्र की अवधि में किया गया संपूर्ण कार्य (J में) है
(प्रयोग कीजिए 1 L-bar = 100 J, R = 8.3 J K−1 mol−1 = 0.083 L-bar K−1 mol−1, ln 2 = 0.7)