Gujarati
11.Thermodynamics
normal

नियत आयतन के दो निकायों $I$ तथा $II$ की एन्ट्रॉपी तथा ऊर्जा $(U)$ के मध्य परिवर्तन नीचे आलेखों में दर्शाया गया है (दोनों आरेखों का पैमाना समान है)। दोनों निकायों की आरंभिक ऊर्जा को क्रमश: $U_{ I , i }$ तथा $U_{ II , i }$ के द्वारा निर्देशित किया गया है। ग्राफ एक ही पैमाने (scale) पर हैं। निकायों को एक दूसरे के साथ तापीय संपर्क में लाया जाता है। मान लीजिये कि दोनों निकायों की सम्मिलित ऊर्जा सभी समयों पर अपरिवर्तित रहती है। साम्यावस्था पर दोनों निकायों की ऊर्जा और कुल एन्ट्रॉपी के बारे में सर्वाधिक सही विकल्प चुनिये।

A

$U_I$ बढ़ती है तथा $U_{I I}$ घटती है और कुल एन्ट्रॉपी अपरिवर्तित रहती है।

B

$U_I$ घटती है तथा $U_{I I}$ बढ़ती है और कुल एन्ट्रॉपी अपरिवर्तित रहती है।

C

$U_I$ बढ़ती है तथा $U_{I I}$ घटती है और कुल एन्ट्रॉपी बढ़ती है।

D

$U_I$ घटती है तथा $U_{I I}$ बढ़ती है और कुल एन्ट्रॉपी बढ़ती है।

(KVPY-2018)

Solution

$(c)$ By second law of thermodynamics, entropy of a system either increases or remains constant (only in reversible quasistatic processes).

Also, from graphs given

$S_{2} > S_{1} \Rightarrow \frac{Q}{T_{2}} > \frac{Q}{T_{1}}$

where, $S$ is entropy, $Q$ is heat and $T$ is the temperature.

or $\quad T_{1} < T_{2}$

Hence, temperature of system $1$ is less than system $2$. So, heat flows from system $2$ to system $1$ .

Hence, $U_{1}$ increases and $U_{2}$ decreases.

Standard 11
Physics

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