সৃজনশীলঃ ‘একটি পাত্রে আবদ্ধ…’ নটরডেম কলেজ ২০২৪ – তাপগতিবিদ্যা, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

কার্নোর তৃতীয় ধাপে ইঞ্জিন Q₂ পরিমাণ তাপ বর্জন করে এবং আয়তন V₃ থেকে সংকুচিত হয়ে V₄ হয়। এক্ষেত্রে ৩য় চক্রে স্থির তাপমাত্রা T₂ হলে ইঞ্জিনের এনট্রপির হ্রাস $\mathrm{ds}=\frac{Q_2}{T_2}$।

দেওয়া আছে,

গ্যাসের মোল সংখ্যা, $n=2.5$ mole

গ্যাসের চাপ, $P=1.5\mathrm{atm}=1.5\times {10}^5\mathrm{Pa}$

প্রাথমিক তাপমাত্রা, $T_1={25}^{\circ }C=298K$

আমরা জানি,

$\Rightarrow PV=nRT$

$\Rightarrow V=\frac{nRT}{P}=\frac{2.5\times 8.314\times 298}{1.5\times {10}^5}=0.0413m^3$

১ম ক্ষেত্রে, আয়তন দ্বিগুণ, চাপ সমান,

শেষ আয়তন, $v_2=2v_1$

এখন, $T_2=596K$

আমরা জানি,

$\Rightarrow \frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}$

$\Rightarrow \frac{V_1}{2/98}=\frac{2V_1}{T}$

আবার, আয়তন স্থির রেখে $Q=1.5\times {10}^{4}j$ তাপ দেওয়া হয়।

দেওয়া আছে, $C_V=20.775{\mathrm{Jk}}^{-1}{\mathrm{moi}}^{-1}$

আমরা জানি,

$\Rightarrow Q=nCvf\Delta T$

$\Rightarrow 1.5\times {10}^4=2.5\times 20.775\times [T_3-T_2]$

$\Rightarrow 1.5\times {10}^4=2.5\times 20.775\times [T_3-596]$

$T_3=884.81K$ (Ans).

দেওয়া আছে,
$C_V=20.775{\mathrm{Jmol}}^{-1}{k}^{-1}$
$T_1={25}^{\circ }C=298k^{\prime }$
$T_2=596K$
$dU=n_{C_V\Delta T}=2.5\times 20.775[596-298]$
$=15477.375V$

মোট অভ্যন্তরীন শক্তির পরিবর্তন, $\Delta U=(15477.375+1.5\times {10}^4$

$=30.477\times {10}^{3}j$