థర్మోడైనమిక్స్ నియమాలు & ఉష్ణ యంత్రాలు (Laws of Thermodynamics)

Correct: B — శక్తి నిత్యత్వ నియమం

మొదటి నియమం ప్రకారం వ్యవస్థకు ఇచ్చిన ఉష్ణం, అంతర్గత శక్తి పెరుగుదల, వ్యవస్థ చేసిన పనిగా మారుతుంది (Q = ΔU + W). ఇది శక్తి నిత్యత్వ నియమమే, ఉష్ణాన్ని కూడా శక్తి రూపంగా చేర్చినది. మిగతావి ఇతర భౌతిక నిత్యత్వ నియమాలు.

Correct: C — 0 K

పరమ శూన్య ఉష్ణోగ్రత 0 K, ఇది –273.15°C కు సమానం. 0°C = 273 K అనేది నీరు గడ్డకట్టే బిందువు. థర్మోడైనమిక్స్ మూడవ నియమం ప్రకారం పరమ శూన్యాన్ని ఎప్పటికీ చేరుకోలేము, దానికి దగ్గరగా మాత్రమే వెళ్ళగలం.

Correct: D — 300 J

మొదటి నియమం Q = ΔU + W నుండి ΔU = Q – W = 500 – 200 = 300 J. 700 J వస్తే Q, W లను కూడినట్లు, అది తప్పు. వ్యవస్థ పని చేసినప్పుడు కొంత ఉష్ణం పనిగా ఖర్చవుతుంది, మిగిలినది మాత్రమే అంతర్గత శక్తిని పెంచుతుంది.

Correct: A — 40%

కార్నో సామర్థ్యం = 1 – T₂/T₁ = 1 – 300/500 = 1 – 0.6 = 0.4, అంటే 40%. 60% అనేది T₂/T₁ విలువ మాత్రమే (1 నుండి తీసివేయకపోవడం వల్ల వచ్చిన తప్పు). ఉష్ణోగ్రతలను కెల్విన్‌లోనే వాడాలి.

Correct: B — లోపలి నుండి తీసిన ఉష్ణం, యంత్రం చేసిన పని కలిపి అక్కడ నుంచి బయటికి విడుదలవుతాయి

రిఫ్రిజిరేటర్ ఉష్ణ యంత్రానికి వ్యతిరేకంగా పని చేస్తుంది; చల్లని లోపలి భాగం నుండి ఉష్ణాన్ని తీసి బయటికి వదులుతుంది. రెండవ నియమం ప్రకారం ఇది దానంతట అదే జరగదు, కాబట్టి యంత్రం పని చేయాలి. ఆ పని శక్తి, తీసిన ఉష్ణం కలిసి వెనుక భాగాన్ని వేడెక్కిస్తాయి.

Correct: C — 1, 2 మాత్రమే

1 సరైనది: మూడవ నియమం పరమ శూన్యాన్ని చేరలేమని చెబుతుంది. 2 సరైనది: రెండవ నియమం నుండి ఎంట్రోపీ భావన వస్తుంది, విశ్వంలో అది పెరుగుతూనే ఉంటుంది. 3 తప్పు: కార్నో సామర్థ్యం 1 – T₂/T₁ లో ఉష్ణోగ్రతలు కెల్విన్‌లో ఉండాలి, సెల్సియస్ వాడితే ఫలితం తప్పు అవుతుంది.

Correct: D — కేవలం ఉష్ణ వనరు, శీతల తొట్టి ఉష్ణోగ్రతలపై (కెల్విన్‌లో)

కార్నో సామర్థ్యం 1 – T₂/T₁, అంటే కేవలం రెండు ఉష్ణోగ్రతల (కెల్విన్‌లో) పైనే ఆధారపడుతుంది; పని పదార్థం, పరిమాణం, వేగం దీన్ని ప్రభావితం చేయవు. T₂ = 0 K అసాధ్యం కాబట్టి ఏ ఉష్ణ యంత్రం సామర్థ్యమూ 100% కాదు.