એક સેલ્સિયસ અને એક ફેરનહીટ માપક્રમ પર તાપમાન માપતા થરમૉંમિટરને 212°F જેટલા ગરમ પદાર્થમાં મૂકેલ છે. જ્યારે ફેરનહીટ થરમૉમિટર તાપમાનનો ઘટાડો 140 દશવે ત્યારે સેલ્સિયસ થરમૉમિટર કેટલો ઘટાડો દર્શાવશે ?
એક થર્મોડાયનેમિક પ્રક્રિયામાં વાયુનું દબાણ બદલતા તે 200 J ઉષ્માનું ઉત્સર્જન કરે છે અને તેના પર 100 Jજેટલું કાર્ય કરવામાં આવે છે. જો વાયુની પ્રારંભિક આંતરિક ઊર્જા 10 J હોય, તો અંતિમ આંતરિક ઊર્જા ......થાય.
એક વાયુ-થરમૉમિટર એ તાપમાન માપવા માટે વાપરેલ છે. તેને પાણીમાં ડુબાડવામાં આવે છે, ત્યારે તેના ટ્રિપલ બિંદુનું તાપમાન 273.16 K છે ત્યારે તે દબાણ દર્શાવે છે. જો આ વાયુ-થરમૉમિટરને બીજા કોઈ પ્રવાહીમાં ડુબાડવામાં આવે ત્યારે તે દબાણ દર્શાવે છે, તો તેનું નવું તાપમાન ......
તાંબા અને પિત્તળની બે સમાન પટ્ટીઓ છે. જો તો બંને તાપમાન જેટલું વધારવામાં આવે તો તાપમાનના વધારાથી બંને પટ્ટીઓ R ત્રિજ્યાવાળી વર્તુળાકાર ચાપ બનાવે છે. તો R= ......
1 kg દળવાળા તાંબાના એક ગોળાને 500°Cગરમ કરવામાં આવે છે અને ત્યાર બાદ તેને 0°Cતાપમાનવાળા એક મોટા બરફના ટુકડા પર મૂકવામાં આવે છે, તો કેટલા કિલોગ્રામ બરફ પીગળશે ?[તાંબાની વિશિષ્ટ ઉષ્મા , પાણીની ગલનગુપ્ત ઉષ્મા L’ ]
100 g શુદ્ધ પાણીને 25°C થી 50°C તાપમાન સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે. જો પાણીના કદમાં થતો વધારો અવગણવામાં આવે, તો તેની આંતરિક ઊર્જામાં થતો ફેરફાર ...... થાય. (પાણીની વિશિષ્ટ ઉષ્મા )
એક મિનિટમાં 3.0 લિટરના દરથી પસાર થતા પાણીને ગિઝર 27°Cથી 77°C સુધી ગરમ કરે છે. જો ગિઝર, ગેસ બર્નર પર કાર્ય કરતું હોય અને બળતણ (combustion) ઉષ્મા હોય, તો બળતણના વપરાશનો દર કેટલો હશે ?
નાઈટ્રોજન માટે અચળ દબાણે મોલર વિશિષ્ટ ઉષ્માનાઈટ્રોજનને આપેલી ઉષ્મા
સમજાવો :(a) T₁ અને T₂ તાપમાન ઘરાવતા બે પદાર્થોને તાપીય સંપર્કમાં લાવતાં તેમનું સરેરાશ તાપમાન (T₁ + T₂)/2 હોવું જરૂરી નથી.(b) રાસાયણિક કે ન્યુક્લિઅર પ્લાન્ટમાં રહેલા કુલન્ટ (એટલે કે પ્લાન્ટના જુદા જુદા ભાગને અતિશય ગરમ થતાં રોકે તેવું પ્રવાહી)ની વિશિષ્ટ ઉષ્મા વધુ હોવી જોઈએ.(c) કાર ચલાવતી વખતે તેના ટાયરમાં દબાણ વધે છે.(d) દરિયાકિનારે આવેલ બંદરનું (Harbour) વાતાવરણ સમાન અક્ષાંશ ધરાવતા જંગલમાં આવેલા શહેર કરતાં ગરમ (ઉષ્ણ) હોય છે.
જવાબ : (a) આનું કારણ એ છે કે બે પદાર્થોના દળ અને ઉષ્માધારિતા જુદી જુદી હોઈ શકે છે. જ્યારે તેમને ઉષ્મીય સંપર્કમાં લાવવામાં આવે ત્યારે ઊંચા તાપમાનથી ઉષ્મા નીચાતાપમાન તરફ બંનેના તાપમાન સમાન ન થાય ત્યાં સુધી વહે છે. જો બંને પદાર્થોની ઉષ્માધારિતા સમાન હોય તો તેના અંતિમ તાપમાનનું સરેરાશ હોઈ શકે.
(b) પદાર્થે શોષેલી ઉષ્મા એ પદાર્થની વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતાના સમપ્રમાણમાં હોય છે તેથી તાપમાનના એકસરખા વધારા સાથે ઊંચી વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતાવાળો પદાર્થ વધુ ઉષ્મા શોષે અને તેથી પ્લાન્ટ અતિશય ગરમ થતો અટકે.(c) જયારે કાર ચાલતી હોય ત્યારે ટાયર અને રોડ વચ્ચેના ઘર્ષણના અને હવાના અવરોધના કારણે થોડી ઉષ્મા ઉત્પન્ન થાય જેના કારણે ટાયરની અંદરની હવાનું તાપમાન વધે પણ ટાયરનું કદ અચળ રહે તેથી ચાર્લ્સના નિયમ (P∝ T) અનુસાર તાપમાન વધતાં હવાનું દબાણ પણ વધે.(d) દરિયાકિનારે. આવલા બંદરના વાતાવરણમાં તેની નજીકના દરિયાના પાણીની વરાળ હવામાં ભળે છે તેથી વાતાવરણ હૂંફાળું રહે છે જ્યારે તેટલા જ અક્ષાંશ પર આવેલા જંગલવાળા પ્રદેશના વાતાવરણમાં પાણીની વરાળ હોતી નથી તેથી ત્યાંનું વાતાવરણ ઓછું ગરમ હોય છે.
ખસી શકે તેવો પિસ્ટન ધરાવતા એક નળાકાર પાત્રમાં પ્રમાણભૂત તાપમાન અને દબાણે 3 મોલ હાઇડ્રોજન રહેલો છે. નળાકાર પાત્રની દીવાલો ઉષ્મા અવાહક પદાર્થની બનેલી છે અને પિસ્ટન પર રેતીનો ઢગલો કરીને અવાહક બનાવ્યો છે. જો વાયુને તેના કદ કરતાં અડધા કદ સુધી સંકોચિત કરવામાં આવે તો વાયુનું દબાણ કેટલા પ્રમાણમાં બદલાશે ?
એક વાયુને સંતુલિત અવસ્થા A થી સમોષ્મી રીતે સંતુલિત અવસ્થા B સુઘી લઈ જવા માટે, તંત્ર પર થયેલ કાર્ય 22.3 J જેટલું છે. જો તંત્રને A થી B સ્થિતિ સુધી એવી રીતે લઈ જવામાં આવે કે જેથી તેમાં શોષાયેલી ચોખ્ખી ઉષ્મા 9.૩5 કૅલરી હોય, તો બીજા કિસ્સામાં તંત્ર વડે કેટલું ચોખ્ખું કાર્ય થયું હશે? (1 કેલરી = 4.19 J લો)
સમોષ્મી ફેરફારમાં થરમોડાયનેમિક્સના પ્રથમ નિયમ પરથી ... (1)એટલે કે તંત્રની આંતરિક-ઊર્જા વધશે.હવે જો A થી B પર જવા તંત્ર 9.35 કૅલરી ઉષ્મા શોષાતી હોય તો, ... (2)અને થરમૉડાયનેમિક્સના પ્રથમ નિયમ પરથી, [∵પરિણામ (1) અને (2) પરથી]
એકસરખી ક્ષમતા ધરાવતાં બે નળાકાર પાત્રો A અને B ને એકબીજા સાથે સ્ટોપકૉક (બંધ કરી શકાય તેવા કોક) વડે જોડેલા છે. A માં વાયુ પ્રમાણભૂત તાપમાન અને દબાણે રહેલો છે. B સંપૂણ રીતે ખાલી (Evacuated) છે. આખું તંત્ર તાપીય રીતે અલિપ્ત (અલગ) કરેલું છે. સ્ટૉપકૉકને અચાનક ખોલવામાં આવે છે. નીચેનાના જવાબ આપો : (a) A અને B માં અંતિમ દબાણ કેટલું હશે ? (b) વાયુની આંતરિક-ઊર્જામાં કેટલો ફેરફાર થયો હશે ?(c) વાયુના તાપમાનમાં કેટલો ફેરફાર થયો હશે ?(d) શું તંત્રની વચ્ચેની અવસ્થાઓ (અંતિમ સંતુલિત અવસ્થામાં સ્થિર થતાં પહેલાં) તેના ? P - VV - T સપાટી પર હશે?
જવાબ : (a) જયારે બે નળાકાર વચ્ચેનો સ્ટૉપકૉક અચાનક ખોલી નાંખવામાં આવે ત્યારે અંદરના રહેલાં વાતાવરણના દબાણે તેનું કદ બમણું થશે. કારણ કે બંનેના કદ અનેપ્રારંભિક અને અંતિમ તાપમાન સમાન રહે છે.
∴ બૉઈલના નિયમ પરથી,(b) શૂન્ય. કારણ કે તાપમાન અચળ રહેતું હોવાથી અને આંતરિક-ઊર્જા એ તાપમાનના સમપ્રમાણમાં હોવાથી આંતરિક-ઊર્જા પણ અચળ રહે છે એટલે કે આંતરિક-ઊર્જામાં કોઈ ફેરફાર થયો નહીં હોય.(c) આખું તંત્ર તાપીય રીતે અલગ કરેલું હોવાથી તાપમાનમાંકોઈ ફેરફાર થશે નહિ. (વાયુને આદર્શ ગણતાં)(d) ના, કારણ કે પ્રક્રિયા (મુક્ત વિતરણ તરીકે ઓળખાતી) ઝડપી છે અને નિયંત્રિત કરી શકાતી નથી. તંત્રની વચ્ચેની અવસ્થાઓ (વાયુ) અસંતુલિત અવસ્થાઓ છે અને તે વાયુના અવસ્થા સમીકરણને સંતોષતી નથી તેથી તે P - V - T સપાટી પર હશે નહિ.જો વાયુ સંતુલિત અવસ્થામાં પાછો ફરી શકે તો તે P - V - T સપાટી પર હોય.
એક વરાળયંત્ર એક મિનિટમાં કાર્ય આપે છે અને તેના બૉઇલરમાંથી એક મિનિટમાં ઉષ્મા પૂરી પાડે છે. એન્જિનની કાર્યક્ષમતા કેટલી હશે ? એક મિનિટમાં કેટલી ઉષ્મા વેડફાતી હશે ?
એક ઇલેક્ટ્રિક હીટર, તંત્રને 100 W ના દરથી ઉષ્મા પૂરી પાડે છે. જો તંત્ર એક સેકન્ડમાં 75 જૂલના દરથી કાર્ય કરતું હોય, તો તેની આંતરિક-ઊર્જાનો વધવાનો દર કેટલો હશે ?
The GSEB Books for class 10 are designed as per the syllabus followed Gujarat Secondary and Higher Secondary Education Board provides key detailed, and a through solutions to all the questions relating to the GSEB textbooks.
The purpose is to provide help to the students with their homework, preparing for the examinations and personal learning. These books are very helpful for the preparation of examination.
For more details about the GSEB books for Class 10, you can access the PDF which is as in the above given links for the same.