Application of First Law to Closed System MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Application of First Law to Closed System - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

हल:

गैस से संबंधित रुद्धोष्म प्रक्रिया के लिए, तापमान और आयतन के बीच संबंध निम्न प्रकार दिया गया है:
T × V^{(γ - 1)} = स्थिरांक

प्रारंभ में, तापमान T₀ और आयतन V रुद्धोष्म संपीडन के बाद T और V/5 में बदल जाते हैं। यहाँ, γ की गणना इस प्रकार की जाती है:
γ = 1 + (2/5) = 7/5

इस प्रकार, हमारे पास है:
T₀ × V^{(γ - 1)} = T × (V/5)^{(γ - 1)}

इसलिए, अंतिम तापमान (T) है:
T = 373 × (5)^(2/5)

प्रति अणु औसत घूर्णन गतिज ऊर्जा है:
(गतिज ऊर्जा)_{घूर्णन} = k × T
= 1.38 × 10^-23 × 373 × (5)^(2/5)
= 98× 10^-22 J (लगभग)

इसलिए, n का मान 98 है।

व्याख्या:

यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता:

• यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता किसी प्रक्रिया में ऊर्जा के अपव्यय, अक्सर ऊष्मा के रूप में, के कारण यांत्रिक कार्य के ह्रास को संदर्भित करती है। यह अपव्यय निकाय की आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि की ओर ले जाता है और कई वास्तविक दुनिया की प्रक्रियाओं की अनुत्क्रमणीयता में एक प्रमुख कारक है। यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता ऊष्मागतिकी में एक मौलिक अवधारणा है और यांत्रिक प्रणालियों की दक्षता और प्रदर्शन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
• किसी भी यांत्रिक प्रक्रिया में, जब निकाय पर या निकाय द्वारा कार्य किया जाता है, तो घर्षण, विक्षुब्धता, अप्रत्यास्थ विकृतियाँ और अन्य अपव्ययी प्रभावों के कारण अक्सर हानियाँ होती हैं। ये हानियाँ ऊष्मा के रूप में प्रकट होती हैं और निकाय की आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि में योगदान करती हैं। उदाहरण के लिए, जब कोई मशीन संचालित होती है, तो गतिमान भागों के बीच घर्षण यांत्रिक कार्य के एक हिस्से को ऊष्मा में परिवर्तित कर देता है, जिसे तब मशीन के घटकों द्वारा अवशोषित किया जाता है, जिससे उनका तापमान बढ़ जाता है।
• कार्य का ऊष्मा में यह अनुत्क्रमणीय रूपांतरण यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता की एक प्रमुख विशेषता है। ऊष्मागतिकी में आदर्श प्रक्रियाओं के विपरीत, जहाँ ऊर्जा परिवर्तन पूरी तरह से कुशल और उत्क्रमणीय होते हैं, वास्तविक दुनिया की प्रक्रियाओं में इन अपव्ययी प्रभावों के कारण अनिवार्य रूप से कुछ हद तक अनुत्क्रमणीयता शामिल होती है।

यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता के उदाहरण:

• घर्षण: जब दो सतहें एक-दूसरे के विरुद्ध खिसकती हैं, तो घर्षण बल ऊष्मा उत्पन्न करते हैं, जिसे सतहों द्वारा अवशोषित किया जाता है, जिससे उनकी आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि होती है। यह ऊष्मा उत्पादन उपयोगी यांत्रिक कार्य की हानि का प्रतिनिधित्व करता है और यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।
• अप्रत्यास्थ विकृतियाँ: जब सामग्री तनाव के अधीन विकृत होती हैं और अपने मूल आकार में वापस नहीं आती हैं (जैसे कि प्लास्टिक विकृति में), तो सामग्री को विकृत करने के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा पूरी तरह से पुनर्प्राप्त नहीं होती है। ऊर्जा सामग्री के भीतर ऊष्मा के रूप में अपव्ययित होती है, यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता में योगदान करती है।
• विक्षुब्धता: द्रव गतिशीलता में, विक्षुब्धता अराजक और अनियमित द्रव गति का कारण बनती है, जिससे गतिज ऊर्जा का तापीय ऊर्जा में रूपांतरण होता है। यह रूपांतरण यांत्रिक ऊर्जा के नुकसान और द्रव की आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि का परिणाम है।
• श्यान घर्षण: किसी द्रव (जैसे, हवा या पानी) के माध्यम से गतिमान वस्तुओं द्वारा अनुभव किया जाने वाला प्रतिरोध द्रव के भीतर श्यान बलों के कारण ऊष्मा की उत्पत्ति का परिणाम है। यह ऊष्मा यांत्रिक कार्य की हानि का प्रतिनिधित्व करती है और प्रक्रिया की समग्र अनुत्क्रमणीयता में योगदान करती है।

अनुप्रयोग: यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता विभिन्न इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में एक प्रमुख विचार है, जिसमें शामिल हैं:

• ऊष्मा इंजन: ऊष्मा इंजनों में, यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता तापीय ऊर्जा को यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करने की दक्षता को प्रभावित करती है। घर्षण हानियों को कम करना और इंजन घटकों का अनुकूलन समग्र दक्षता में सुधार कर सकता है।
• यांत्रिक प्रणालियाँ: गियर, बेयरिंग और पंप जैसी यांत्रिक प्रणालियों में, कुशल संचालन और घटकों की लंबी आयु सुनिश्चित करने के लिए घर्षण और घिसाव को कम करना आवश्यक है।
• द्रव गतिशीलता: वायुगतिकीय और हाइड्रोडायनामिक प्रणालियों के डिजाइन में, प्रदर्शन को बढ़ाने और ऊर्जा हानि को कम करने के लिए विक्षुब्धता और ड्रैग को कम करना महत्वपूर्ण है।

सिद्धांत:

ऊष्मागतिकी का प्रथम नियम बताता है कि किसी निकाय की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन इस प्रकार दिया जाता है:

\( Δ U = Q - W \)

जहाँ:

• ΔU = आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन (kJ/kg)
• Q = निकाय में जोड़ी गई ऊष्मा (kJ/kg)
• W = निकाय द्वारा किया गया कार्य (kJ/kg)

दिया गया है:

शीतलन जल को अस्वीकृत ऊष्मा, Q = -65 kJ/kg

कार्य इनपुट, W = 108 kJ/kg

गणना:

ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम को लागू करना:

\( Δ U = Q - W \)

\( Δ U = (-65) + (108) \)

\( Δ U = 43\) kJ/Kg

चूँकि Δ U धनात्मक है, यह आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि को इंगित करता है।

संप्रत्यय:

एक्सर्जी वह अधिकतम उपयोगी कार्य है जो तब संभव है जब किसी निकाय को उसके परिवेश के साथ साम्यावस्था में लाया जाता है।

एक आदर्श गैस के लिए, विशिष्ट एक्सर्जी (प्रति इकाई द्रव्यमान उपलब्धता) निम्न द्वारा दी जाती है:

\( e = (h - h_0) - T_0 (s - s_0) \)

स्थिर विशिष्ट ऊष्माओं वाली आदर्श गैस के लिए, एन्ट्रापी परिवर्तन है:

\( s - s_0 = C_p \ln \frac{T}{T_0} - R \ln \frac{P}{P_0} \)

एक दृढ़ बंद टैंक के लिए, आयतन स्थिर रहता है, और इस प्रकार:

\( h - h_0 = 0 \) (क्योंकि एक दृढ़ टैंक में एन्थैल्पी में कोई परिवर्तन नहीं होता है)

इसलिए, विशिष्ट एक्सर्जी सरल हो जाती है:

\( e = - T_0 \left( C_p \ln \frac{T}{T_0} - R \ln \frac{P}{P_0} \right) \)

स्थिर आयतन पर एक आदर्श गैस के संबंध का उपयोग करते हुए:

\( \frac{T}{T_0} = \frac{P}{P_0} \)

इसे समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर:

\( e = R T_0 \left[ \frac{P_0}{P} - 1 + \ln \frac{P}{P_0} \right] \)

व्याख्या:

कथन A: "किसी निकाय द्वारा अपने परिवेश पर किया गया कार्य ऋणात्मक राशि के रूप में माना जाता है।"

• ऊष्मागतिकी में, कार्य और ऊष्मा के लिए परिपाटी ऊर्जा स्थानांतरण के विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है। कथन A कार्य के लिए चिह्न परिपाटी को संदर्भित करता है। इस परिपाटी के अनुसार, जब कोई निकाय अपने परिवेश पर कार्य करता है, तो निकाय की ऊर्जा कम हो जाती है। इसलिए, निकाय द्वारा किया गया कार्य ऋणात्मक माना जाता है। यह ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम के अनुरूप है, जो कहता है कि किसी निकाय की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन, निकाय में जोड़ी गई ऊष्मा और निकाय द्वारा अपने परिवेश पर किए गए कार्य के अंतर के बराबर होता है।

कथन B: "किसी निकाय को उसके परिवेश से ऊष्मा के रूप में ऊर्जा स्थानांतरण धनात्मक राशि के रूप में माना जाता है।"

• इसी प्रकार, दूसरा कथन B ऊष्मा स्थानांतरण परिपाटी को संदर्भित करता है। ऊष्मागतिकी में, जब किसी निकाय में उसके परिवेश से ऊष्मा जोड़ी जाती है, तो निकाय की आंतरिक ऊर्जा बढ़ जाती है। इसलिए, निकाय को ऊष्मा स्थानांतरण धनात्मक माना जाता है। यह ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम के साथ भी संरेखित होता है, जहाँ आंतरिक ऊर्जा परिवर्तन को निकाय में जोड़ी गई ऊष्मा द्वारा ध्यान में रखा जाता है।

स्पष्टीकरण:

पैडल व्हील कार्य:

• पैडल व्हील कार्य एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें घर्षण शामिल होता है जिसमें प्रणाली का आयतन बिल्कुल नहीं बदलता है, और फिर भी प्रणाली पर कार्य किया जाता है।
• घर्षण इस प्रक्रिया को अव्युत्क्रमणीय बनाता है, इसलिए यह प्रक्रिया एक गैर-साम्यावस्था प्रक्रिया में है।
• कार्य प्रणाली की संग्रहित ऊर्जा (आंतरिक ऊर्जा) को बढ़ाता है। इसलिए इस प्रक्रिया में प्रणाली का तापमान बढ़ जाता है।

मुक्त विस्तार:

• जब विभाजन को हटा दिया जाता है, तो गैस पूरे आयतन को भरने के लिए चली जाती है। निर्वात के खिलाफ गैस के विस्तार को मुक्त विस्तार या अप्रतिबंधित विस्तार कहा जाता है।

• एक मुक्त विस्तार एक अव्युत्क्रमणीय प्रक्रिया है जिसमें एक गैस एक अवरोधित खाली कक्ष में फैलता है। इसलिए मुक्त विस्तार भी एक गैर-साम्यावस्था प्रक्रिया है ।
• इसे जूल विस्तार भी कहा जाता है।
• मुक्त विस्तार के दौरान, तापमान स्थिर रहता है इसका मतलब है कि दबाव में पात होता है।
• एक मुक्त विस्तार प्रक्रिया में किया गया कार्य शून्य है।
• नि: शुल्क विस्तार के दौरान कोई ऊष्मा अंतर्क्रिया नहीं होती है।

अतः δW = 0

इसके अलावा, δQ = 0

ऊष्मागतिकी के पहले नियम से

δQ = dU + δW

dU = 0

इसलिए मुक्त विस्तार प्रक्रिया में आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन भी शून्य है।

स्पष्टीकरण:

जब प्रणाली द्वारा किया गया कार्य धनात्मक रूप में लिया जाता है तब एक समतापी प्रक्रिया के दौरान किया गया कार्य निम्न द्वारा दिया जाता है -

∵ एक समतापी प्रक्रिया के दौरान p1V1 = p2V2

\( \Rightarrow \frac{{{V_2}}}{{{V_1}}} = \frac{{{p_1}}}{{{p_2}}}\)

\(\therefore {W_{1 - 2}} = {p_1}{V_1}\ln \left( {\frac{{{p_1}}}{{{p_2}}}} \right) = {p_2}{V_2}\ln \left( {\frac{{{p_1}}}{{{p_2}}}} \right)\)

∵ p1V1 = mRT1 और p2V2 = mRT2

\(\therefore {W_{1 - 2}} = mR{T_1}\ln \left( {\frac{{{V_2}}}{{{V_1}}}} \right) = mR{T_2}\ln \left( {\frac{{{V_2}}}{{{V_1}}}} \right) = mR{T_1}\ln \left( {\frac{{{p_1}}}{{{p_2}}}} \right) = mR{T_2}\ln \left( {\frac{{{p_1}}}{{{p_2}}}} \right)\)

वर्णन:

यहाँ वायु मुक्त रूप से विस्तृत होता है, इसलिए यह एक मुक्त विस्तार प्रक्रिया है। 

मुक्त विस्तार प्रक्रिया:

• मुक्त विस्तार एक अपरिवर्तनीय प्रक्रिया है जिसमें गैस एक अवरोधित निर्वातित कक्ष में विस्तृत होती है। 
• इसे जूल विस्तार भी कहा जाता है। 
• मुक्त विस्तार प्रक्रिया में किया गया कार्य शून्य होता है। 

मुक्त विस्तार के लिए dW = 0

कोई ऊष्मा परस्पर प्रतिक्रिया नहीं होती है। 

इसलिए dQ = 0

उष्मागतिकी के पहले नियम से,

dQ = dU + dW

dU = 0 

Additional Information

सूचना: हालाँकि एक आदर्श गैस के मुक्त विस्तार में प्रारंभिक तापमान अंतिम तापमान के बराबर होता है, इसलिए इसका अर्थ नहीं है कि प्रक्रिया समतापीय है। 

चूँकि समतापीय प्रक्रिया में तापमान पूरी प्रक्रिया में स्थिरांक रहती है, लेकिन यहाँ प्रारंभिक तापमान कम होना शुरू होता है और अंतिम में तापमान तब बढ़ता है जब अणु गैस पात्र के साथ संपर्क में आते हैं।

P – V आरेख में प्राप्त किया गया कार्य वक्र के अधीन क्षेत्रफल होता है। जैसा स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है कि n का मान जितना अधिक होता है, उतना ही कम क्षेत्रफल होता है और इसलिए कम कार्य प्राप्त होता है। अन्य शब्दों में

\(W = \frac{{{P_1}{V_1} - {P_2}{V_2}}}{{n - 1}}\)

अतः जब n = 0 होता है, तो W अधिकतम होता है।

अवधारणा:

समएन्ट्रॉपिक या व्युत्क्रमणीय स्थिरोष्म प्रक्रिया के लिए P-V-T संबंध निम्न द्वारा दिया जाता है
\(\frac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = {\left( {\frac{{{V_1}}}{{{V_2}}}} \right)^{γ - 1}} = {\left( {\frac{{{P_2}}}{{{P_1}}}} \right)^{\frac{{γ - 1}}{γ }}}\)

या P = K Tγ /γ - 1

प्रश्न में समएन्ट्रॉपिक प्रक्रिया के लिए दिया गया संबंध निम्न है

P = K T5/2

उपरोक्त संबंध की तुलना समएन्ट्रॉपिक प्रक्रिया के मानक संबंध से करते हुए, हम प्राप्त करेंगे,

 \(\frac{\gamma}{\gamma\;-\;1}=\frac{5}{2}\), 2γ = 5γ - 5
3γ = 5 या γ = 5/3

वर्णन:

विशिष्ट शून्य तापमान:

• विशिष्ट शून्य तापमान ऊष्मागतिक तापमान पैमाने की न्यूनतम सीमा होती है, यह वह अवस्था है जिसपर एक शीतित आदर्श गैस की तापीय धारिता और एंट्रॉपी अपने न्यूनतम मान तक पहुंच जाती है, जिसे 0 के रूप में लिया गया है।
• यह 0 K है अर्थात् −273.15° C या −459.67° F है।
• शून्य तापमान तक पहुंचना असंभव होता है।
• वास्तव में कार्य विशिष्ट शून्य तापमान तक कभी भी नहीं पहुंच सकता है क्योंकि कार्य की अनंत मात्रा की आपूर्ति के लिए स्रोत प्राप्त करना असंभव हो जाता है।

• ऊष्मागतिक का तीसरा नियम: जैसे-जैसे तापमान विशिष्ट शून्य तक पहुंच जाता है, वैसे ही एक प्रणाली/क्रिस्टल की एंट्रॉपी न्यूनतम स्थिरांक तक पहुंच जाती है।

0 K पर ΔST

जहाँ ΔS = एंट्रॉपी में परिवर्तन

समएंट्रॉपी (उत्क्रमणीय स्थिरोष्म) प्रक्रिया के लिए:

\(\frac{T_2}{T_1}=\left(\frac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{γ -1}{γ}}=\left(\frac{V_1}{V_2}\right)^{{γ -1}}\)

समतापीय प्रक्रिया के लिए T1 = T2

\(\frac{T_2}{T_1}=\left(\frac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{γ -1}{γ}}\)

\(1=\left(\frac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{γ -1}{γ}}\)

\(\frac{γ -1}{γ}=0\)

γ = 1

γ स्थिर दबाव Cp और स्थिर आयतन Cv पर विशिष्ट ऊष्मा का आयतन है।

हम जानते हैं कि स्थिर दबाव Cp और स्थिर आयतन Cv पर विशिष्ट ऊष्मा में अंतर निम्न है:

\(C_p-C_v=-T\left(\frac{\partial S}{\partial V}\right)_T\left(\frac{\partial S}{\partial P}\right)_T\)

विशिष्ट शून्य तापमान पर dS = 0

∴ Cp - Cv = 0

Cp = Cv

\(\frac{C_p}{C_v}=1\)

अतः विशिष्ट शून्य तापमान पर उत्क्रमणीय स्थिरोष्म रेखा भी एक समतापीय रेखा है।

स्पष्टीकरण:

पहले प्रकार का निरंतर गति यंत्र (PMM1): 

• ऊष्मागतिकी के पहले नियम में कहा गया है कि ऊर्जा को ना तो बनाया जा सकता है और ना ही नष्ट किया जा सकता है।
• इसे केवल एक रूप से दूसरे रूप में परिवर्तित किया जा सकता है। एक काल्पनिक उपकरण जो अपने परिवेश से किसी भी ऊर्जा को अवशोषित किए बिना लगातार कार्य करता है, उसे पहले प्रकार का निरंतर गति यंत्र कहा जाता है, (PMMFK - परपेच्यूअल मोशन मशीन ऑफ़ ध फर्स्ट काइंड)।
• एक PMMFK एक ऐसा उपकरण है जो ऊष्मागतिकी के पहले नियम का उल्लंघन करता है। PMMFK का निर्माण असंभव होता है।

• उपरोक्त कथन का विपर्यय भी सत्य है अर्थात कोई ऐसा यंत्र नहीं हो सकता है जो लगातार किसी अन्य प्रकार की ऊर्जा के बिना कार्य का उपभोग कर सके। 
• PMM-I ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम का उल्लंघन करता है।

दूसरे प्रकार का निरंतर गति यंत्र (PMM2): 

Additional Information

• एक कल्पित यंत्र जो केवल एक कुंड के साथ ताप का आदान-प्रदान करके एक पूर्ण चक्र में शुद्ध कार्य उत्पन्न करता है उसे PMM2 कहा जाता है।
• यह केल्विन प्लैंक कथन का उल्लंघन करता है।

• इस प्रकार यह ऊष्मागतिकी के दुसरे नियम का उल्लंघन करता है और यह एक परिकल्पित यंत्र है।

अवधारणा:

ऊष्मागतिकी का पहला नियम

एक बंद प्रणाली के लिए/गैर-प्रवाह प्रणाली एक प्रक्रिया (1 - 2) से गुजर रही है, 

Q1-2 = ΔE + W1-2 …1)

E = एक प्रणाली की संग्रहीत ऊर्जा 

इस संग्रहीत ऊर्जा को सूक्ष्म और स्थूल ऊर्जा के योग के रूप में देखा जा सकता है।

⇒ Q1-2 = Δ (U + KE + PE) + W1-2

⇒ Q1-2 = ΔU + ΔKE + ΔPE + W1-2 …2)

संतुलन पर एक गैर-प्रवाह या बंद प्रणाली के लिए, ΔKE और ΔPE नगण्य हैं,

तो, इन 2 पदों की उपेक्षा की जा सकती है।

⇒ Q1-2 = ΔU + W1-2 …3)

इसके अलावा, एक पूर्ण गैस के लिए, आंतरिक ऊर्जा केवल तापमान का एक फलन है।

यानी dU = mCνdT …4)

गणना:

दिया गया समीकरण निम्न है

Q1-2 = W1-2 …5)

लेकिन पहला नियम कहता है कि; Q1-2 = ΔU + W1-2 …6)

5) और 6) की तुलना में

⇒ ΔU = 0 …7)

लेकिन पूर्ण गैस के लिए; dU = mCνdT, दोनों पक्षों को समाकलित करता है

\(\mathop \smallint \nolimits_1^2 dU = \mathop \smallint \nolimits_1^2 m{C_\nu }dT\)

⇒ U2 – U1 = mCν(T2 – T1) {m, Cν स्ठिरांक मानते हुए}

ΔU = mCν(ΔT) …8)

7) और 8) की तुलना करने पर

⇒ ΔT = 0 {∵ m ≠ 0, Cν ≠ 0}

⇒ T2 = T1 = स्ठिरांक = सम-तापीय प्रक्रिया

Key Points

पूर्ण गैसों के गुणों को याद करें और पहला नियम लिखने के बजाय सीधे इन्हें लागू करें।

सभी बुनियादी प्रक्रियाओं का विस्तृत अध्ययन करें जैसे कि स्थिरोष्म प्रक्रिया, समदाबी, समआयतनिक आदि।

मुक्त विस्तार:

• जब विभाजन को हटा दिया जाता है, तो गैस पूरे आयतन को भरने के लिए शीघ्रता से पारित होती है। निर्वात के विरुद्ध गैस के विस्तार को मुक्त विस्तार या अप्रतिबंधित विस्तार कहा जाता है।
• एक मुक्त विस्तार एक अपरिवर्तनीय प्रक्रिया है जिसमें एक गैस एक पृथक खाली कक्ष में प्रसारित होती है। इसलिए मुक्त विस्तार भी एक गैर-साम्य प्रक्रिया है।
  इसे जूल विस्तार भी कहा जाता है।
• मुक्त विस्तार के दौरान, तापमान स्थिर रहता है यह दर्शाता है कि यहाँ दाब पात है।
• एक मुक्त विस्तार प्रक्रिया में किया गया कार्य शून्य है।
• मुक्त विस्तार के दौरान ऊष्मा अन्योन्य क्रिया नहीं होती है।
• आंतरिक ऊर्जा तापमान का कार्य है और मुक्त विस्तार प्रक्रिया के मामले में तापमान में कोई परिवर्तन नहीं होता है, इसलिए आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन भी शून्य है। तो प्रणाली की आंतरिक ऊर्जा स्थिर रहती है।

अवधारणा:

नियत दाब प्रक्रम के लिए:

\(\frac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = \frac{{{T_1}}}{{{T_2}}} \)

गणना:

दिया गया है:

नियत दाब पिस्टन सिलेंडर असेंबली

दाब (P) = 200 kPa, ताप (T₂) = 200°C = 200 + 273 = 473 K

सिलेंडर के तल से पिस्टन की दूरी (h1) = 0.1 m

संतृप्त जल वाष्प तालिका से, हमारे पास है      

T₁ = 120.2°C = 273 + 120.2 = 393.2 K

चूंकि दाब नियत है

\(\frac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = \frac{{{T_1}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = \frac{{393.2}}{{473}} = 0.83\)

चूंकि आयतन = A × h

\(\frac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = \frac{{{h_1}}}{{{h_2}}} \Rightarrow {h_2} = \frac{{0.1}}{{0.83}} = 0.1220\;m\)

छात्र यहां भ्रमित हो जाते हैं कि आँकड़े गायब है और यह सच है। चूँकि यह प्रश्न BHEL इंजीनियर ट्रेनी का है इसलिए हम प्रश्न की भाषा नहीं बदल सकते।