PYQ NEET- रासायनिक ऊष्मागतिकी L-5

प्रश्न: एक गैस को $2.50 \mathrm{~L}$ से $4.50 \mathrm{~L}$ तक के अंतराल में एक अच्छी तरह बच्चा दिया गया ठंडा कंटेनर में 2.5 एटम के एक स्थिर बाह्य दबाव के खिलाफ विस्तार कर दिया जाता है। गैस के आंतरिक ऊर्जा $\Delta U$ के परिवर्तन (जॉयल में) होगा#

A) $1136.25 \mathrm{~J}$

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

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

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

उत्तर: $-505 \mathrm{~J}$#

समाधान:#

प्रमुख अवधारणा ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम के अनुसार, $$ \Delta U=q+w $$ जहाँ, $\Delta U=$ आंतरिक ऊर्जा $q=$ अवशोषित या विकसित ऊष्मा, $w=$ कार्य किया गया।

इसके अतिरिक्त, स्थिर बाह्य दबाव के खिलाफ कार्य किया जाता है (अप्रतिबंधित प्रक्रिया)। $$ w=-p_{\text {ext }} \Delta V . $$

अप्रतिबंधित प्रक्रिया में किया गया कार्य, $$ \begin{aligned} w & =-p_{\text {ext }} \Delta V=-p_{\text {ext }}\left(V_2-V_1\right) \ & =-2.5 \mathrm{~atm}(4.5 \mathrm{~L}-2.5 \mathrm{~L}) \ & =-5 \mathrm{~L} \operatorname{atm}=-5 \times 101.3 \mathrm{~J} \ & =-505 \mathrm{~J} \end{aligned} $$

चूंकि तंत्र अच्छी तरह बच्चा है, $q=0$ $$ \therefore \quad \Delta U=w=-505 \mathrm{~J} $$

इसलिए, गैस के आंतरिक ऊर्जा $\Delta U$ का परिवर्तन $-505 \mathrm{~J}$ है।