11.Thermodynamics
hard

एक आदर्श गैस के $n$ मोल कोई चक्रीय प्रक्रम $ABCA$ (आरेख देखिए) करते है जिसमें नीचे दिए गए प्रक्रम होते हैं।

$A \rightarrow B$ : ताप $T$ पर समतापीय प्रसार जिससे आयतन दो गुना, $V _{1}$ से $V _{2}=2 V _{1}$ और दाब $P _{1}$ से $P _{2}$ हो जाता है।

$B \rightarrow C :$ समदाबी संपीड़न-दाब $P _{2}$ पर आरंभिक आयतन $V _{1}$ तक होता है।

$C \rightarrow A$ : समआयतनिक परिवर्तन जिसमें दाब में परिवर्तन $P _{2}$ से $P _{1}$ होता है।

इस सम्पूर्ण चक्रीय प्रक्रम $ABCA$ में किया गया कुल कार्य होगा।

A

$0$

B

$nRT \left(\ln 2+\frac{1}{2}\right)$

C

$nRTIn2$

D

$nRT \left(\ln 2-\frac{1}{2}\right)$

(JEE MAIN-2021)

Solution

$W _{\text {Isothermal }}= nRT \ln \left(\frac{ v _{2}}{ v _{1}}\right)$

$W _{\text {Isobaric }}= P \Delta V = nR \Delta T$

$W _{\text {Isochoric }}=0$

$W _{1}= nRT \ln \left(\frac{2 V }{ V }\right)= nRT \ln 2$

$W _{2}= nR \left(\frac{ T }{2}- T \right)=- nR \frac{ T }{2}$

$W _{3}=0$

$\Rightarrow W _{ net }= W _{1}+ W _{2}+ W _{3}$

$W _{ net }= nRT \left(\ln 2-\frac{1}{2}\right)$

Standard 11
Physics

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