পিওয়াইকিউ নিট- রাসায়নিক তাপগতিবিদ্যা ল-৫

প্রশ্ন: একটি গ্যাসকে ২.৫ atm ধ্রুবক বাহ্যিক চাপে একটি উত্তাপরোধী পাত্রে প্রসারিত হতে দেওয়া হয়, প্রাথমিক আয়তন $2.50 \mathrm{~L}$ থেকে চূড়ান্ত আয়তন $4.50 \mathrm{~L}$ পর্যন্ত। জুলে গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন $\Delta U$ হবে#

A) $1136.25 \mathrm{~J}$

B) $-500 \mathrm{~J}$

C) $-505 \mathrm{~J}$

D) $+505 \mathrm{~J}$

উত্তর: $-505 \mathrm{~J}$#

সমাধান:#

মূল ধারণা তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র অনুসারে, $$ \Delta U=q+w $$ যেখানে, $\Delta U=$ অভ্যন্তরীণ শক্তি $q=$ শোষিত বা নির্গত তাপ, $w=$ কৃতকার্য।

এছাড়াও, ধ্রুবক বাহ্যিক চাপের বিরুদ্ধে কৃতকার্য (অপ্রতিবর্তী প্রক্রিয়া)। $$ w=-p_{\text {ext }} \Delta V . $$

অপ্রতিবর্তী প্রক্রিয়ায় কৃতকার্য, $$ \begin{aligned} w & =-p_{\text {ext }} \Delta V=-p_{\text {ext }}\left(V_2-V_1\right) \ & =-2.5 \mathrm{~atm}(4.5 \mathrm{~L}-2.5 \mathrm{~L}) \ & =-5 \mathrm{~L} \operatorname{atm}=-5 \times 101.3 \mathrm{~J} \ & =-505 \mathrm{~J} \end{aligned} $$

যেহেতু, ব্যবস্থাটি উত্তাপরোধী, $q=0$ $$ \therefore \quad \Delta U=w=-505 \mathrm{~J} $$

সুতরাং, গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন, $\Delta U$ হল $-505 \mathrm{~J}$।