11.Thermodynamics
medium

किसी एकपरमाणुक आदर्श गैस के $2$ मोल, $27^{\circ} C$ तापमान पर $V$ आयतन घेरते है। गैस का आयतन रूद्वोष्म प्रक्रम द्वारा फैल कर $2\, V$ हो जाता है। गैस के $(A)$ अंतिम तापमान का मान एवं $(B)$ उसकी आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन का मान होगा

A

$(a)$ $195 $ $K$       $(b)$ $-2.7$ $kJ$

B

$(a)$ $189$ $K$       $(b)$ $-2.7$ $kJ$

C

$(a)$ $195$ $K$      $(b)$ $2.7$ $kJ$

D

$(a)$ $189$ $ K$       $(b)$ $2.7$ $kJ$

(JEE MAIN-2018)

Solution

In an adiabatic process

$T{V^{\gamma  – 1}}=constant$   or    ${T_1}{V_1}^{\gamma  – 1} = {T_2}{V_2}^{\gamma  – 1}$

For monoatomic gas    $\gamma  = \frac{5}{3}$

$\left( {300} \right){V^{2/3}} = {T_2}{\left( {2V} \right)^{2/3}} \Rightarrow {T_2} = \frac{{300}}{{{{\left( 2 \right)}^{2/3}}}}$

${T_2} = 189\,K\,\left( {final\,temperature} \right)$

Change in internal energy $\Delta U = n\frac{f}{2}R\,\Delta T$

$ = 2\left( {\frac{3}{2}} \right)\left( {\frac{{25}}{3}} \right)\left( { – 111} \right) =  – 2.7\,kJ$

Standard 11
Physics

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