कक्षा 11 भौतिक विज्ञान के महत्वपूर्ण प्रश्न उत्तर – उष्मागतिकी

भौतिक विज्ञान विषय की अच्छी तैयारी के लिए कक्षा 11 भौतिक विज्ञान के महत्वपूर्ण प्रश्न उत्तर – उष्मागतिकी यहाँ प्राप्त कर सकते हैं। ऐसे छात्र जो भौतिक विज्ञान विषय की परीक्षाओं में अच्छे अंक प्राप्त करना चाहते है उन्हें अपनी तैयारी के लिए यहाँ उष्मागतिकी के महत्वपूर्ण प्रश्न-उत्तर मिल जाएंगे। महत्वपूर्ण प्रश्न-उत्तर की जानकारी किसी भी परीक्षा की तैयारी के लिए आवश्यक होती है। इस पेज में NCERT Book के यूनिट 12 – उष्मागतिकी के महत्वपूर्ण प्रश्न-उत्तर प्राप्त कर सकते हैं।

श्रोत – राष्ट्रीय शैक्षिक अनुसन्धान और प्रशिक्षण परिषद् 
कक्षा: 11 
विषय: भौतिक विज्ञान 
अध्याय: यूनिट 12 – उष्मागतिकी

कक्षा 11 भौतिक विज्ञान के महत्वपूर्ण प्रश्न उत्तर – उष्मागतिकी

कक्षा 11 भौतिक विज्ञान विषय के यूनिट 12 – उष्मागतिकी के महत्वपूर्ण प्रश्न उत्तर यहाँ प्राप्त करें।

बहु विकल्पीय प्रश्न I (MCQ I)

12.1- कोई आदर्श गैस एक ही आरंभिक अवस्था से प्रारंभ करके विभिन्न प्रक्रमों से गुजरती है (चित्र के अनुसार)। ये चार प्रक्रम हैं – रुद्धोष्म, समतापीय, समदाबीय एवं
समआयतनित। 1, 2, 3 और 4 में से कौन-सा रुद्धोष्म है?

(a) 4
(b) 3
(c) 2
(d) 1

12.2- यदि कोई सामान्य व्यक्ति मंथर गति से चलता है तो वह14.5 × 10³ cal/min ऊष्मा उत्पन्न करता है। यह ऊष्मा पसीने के वाष्पन से शरीर से निकल जाती है। (यह
मानते हुए कि1 kg पसीने के वाष्पन के लिए 580 × 10³ cal चाहिए) तब प्रति मिनट वाष्पित पसीने का परिमाण है

(a) 0.25 kg
(b) 2.25 kg
(c) 0.05 kg
(d) 0.20 kg

12.3- चित्र में दशाए गए किसी आदर्श गैस के P-V आरेख पर विचार कीजिए।

नीचे दिए चित्र में दिए गए आरेखों में से कौन-सा ग्राफ इसके संगत T-P आरेख को निरुपित करता है?

(a) (iv)
(b) (ii)
(c) (iii)
(d) (i)

12.5- दो A तथा B पात्रों पर विचार कीजिए जिनमें समान दाब, आयतन तथा ताप पर आदर्श गैस भरी है। पात्र A की गैस को समतापीय प्रक्रम द्वारा उसके मूल आयतन के आधे आयतन तक संपीडित किया जाता है जबकि पात्र B की गैस को रुद्धोष्म प्रक्रम द्वारा उसके मूल आयतन के आधे आयतन तक संपीडित किया जाता है। B में गैस तथा A
में गैस के अंतिम दाबों का अनुपात है

12.6- काॅपर के तीन गुटके जिनके द्रव्यमान क्रमशः M₁, M₂ एवं M₃ kg हैं। साम्य अवस्था में आने तक तापीय संपर्क में रखे गए हैं। सम्पर्क से पूर्व इनके ताप T₁, T₂ एवं T₃ (T₁> T₂> T₃) थे। यह मानते हुए कि परिवेश में कोई ऊष्मा ह्रास नहीं होती, संतुलन ताप T का मान होगा-

बहु विकल्पीय प्रश्न II (MCQ II)

12.7- नीचे वर्णन किए गए प्रक्रमों में कौन-से अनुत्क्रमणीय हैं?
(a) हथौड़े से पीटते समय लोहे की छड़ के ताप में वृद्धि होना।
(b) T₁ ताप पर लघु पात्र में भरी किसी गैस को उच्च ताप T₂ के बड़े पात्रों के संपर्क में लाते हैं जिससे गैस के ताप में वृद्धि हो जाती है।
(c) घर्षणहीन पिस्टन लगे सिलिंडर में भरी किसी आदर्श गैस की स्थैतिककल्प समतापीय आयतन वृद्धि।
(d) रुद्धोष्म दीवार की पिस्टन-सिलिंडर व्यवस्था में कोई आदर्श गैस भरी है। पिस्टन पर कोई भार W रखने के परिणामस्वरूप गैस संपीडित होती है।

12.8- कोई आदर्श गैस अपनी किसी आरंभिक अवस्था i से अंतिम अवस्था f तक समतापीय प्रक्रम करती है। सही विकल्प का चयन कीजिए-

(a) dU = 0
(b) dQ = 0
(c) dQ = dU
(d) dQ = dW

12.9- दिए गए चित्र में A से B तक किसी आदर्श गैस की अवस्था परिवर्तन का P-V आरेख दर्शाया गया है। इसके चार विभिन्न भाग i, ii, iii तथा iv आरेख में दिए अनुसार समान अवस्था परिवर्तन की ओर संकेत करते हैं।

(a) iv तथा iii प्रकरणों में आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन समान हैं परंतु i एवं ii में ऐसा नहीं है।
(b) आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन सभी चारों प्रकरणों में समान हैं।
(c) प्रकरण i में किया गया कार्य अधिकतम है।
(d) प्रकरण ii में किया गया कार्य निम्नतम है।

12.10- किसी इंजन द्वारा अपनाए गए चक्र पर विचार कीजिए (चित्र के अनुसार)

1 से 2 समतापीय
2 से 3 रुद्धोष्म है
3 से 1 रुद्धोष्म है
ऐसा प्रक्रम व्यवहारतः अस्तित्वमान नहीं होता क्योंकि
(a) ऐसे प्रक्रम में ऊष्मा पूर्णतः यांत्रिक ऊर्जा में रूपांतरित होती है, जो संभव नहीं है।
(b) इस प्रक्रम में यांत्रिक ऊर्जा पूर्णतः ऊष्मा में रूपांरित होती है, जो संभव नहीं है।
(c) दो रुद्धोष्म प्रक्रमों को निरूपित करने वाले चक्र प्रतिच्छेदन नहीं करते।
(d) किसी रुद्धोष्म प्रक्रम तथा किसी समतापीय प्रक्रम को निरूपित करने वाले चक्र प्रतिच्छेदन नहीं करते।

11.11- चित्र में दर्शाए अनुसार किसी ऊष्मा इंजन पर विचार कीजिए। Q₁ तथा Q₂ क्रमशः इंजन के एक चक्र में ऊष्मन T₁ को दी गई ऊष्मा तथा T₂ से ली गई ऊष्माएँं हैं। इस इंजन पर किया गया कार्य W है।
यदि W > 0 तो संभावनाएँ हैं कि

(a) Q1 > Q2 > 0 (b) Q2 > Q1 > 0 (c) Q2 < Q1 < 0 (d) Q1 < 0, Q2 > 0

अति लघु उत्तरीय प्रश्न (VSA)

11.12- क्या यह संभव है कि किसी निकाय को ऊष्मा दी जाए फिर भी उसका ताप नियत रहे?

12.13- चित्र में दर्शाए P-Vआरेख में कोई निकाय P से Q तक दो विभिन्न पथों द्वारा जाता है। पथ 1 पर निकाय को दी गई ऊष्मा 1000 J है। निकाय द्वारा पथ 1 के
अनुदिश किया गया कार्य पथ 2 की तुलना में 100 J अधिक है। पथ 2 में निकाय द्वारा ऊष्मा विनिमय क्या है?

12.14- यदि किसी रेफ्रिजरेटर का दरवाजा खुला रखें तो कमरा गरम होगा अथवा ठंडा? स्पष्ट कीजिए।

12.15- क्या किसी गैस को बिना ऊष्मा दिए उसके ताप में वृद्धि की जा सकती है? स्पष्ट कीजिए।

12.16- कार चलाते समय इसके टायरों में वायु दाब बढ़ जाता है। स्पष्ट कीजिए।

लघु उत्तरीय प्रश्न (SA)

12.17- T₁ = 500K तथा T₂ = 300K के बीच प्रचालित किसी कार्नो-चक्र पर विचार कीजिए जिसमें प्रतिचक्र 1 k J यांत्रिक ऊर्जा उत्पन्न हो रही है। ऊष्मा भंडार द्वारा इंजन
को स्थानांतरित ऊष्मा की मात्रा परिकलित कीजिए।

12.18- कोई व्यक्ति जिसका द्रव्यमान 60kg है। 10 m ऊँची सीढ़ी चढ़-उतर कर अपना 5kg द्रव्यमान घटाना चाहता है। मान लीजिए नीचे उतरने की अपेक्षा ऊपर चढ़ने में दो गुनी वसा जलती है। यदि 1 kg वसा को जलाने के लिए 7000 किलो कैलोरी खर्च करनी पड़ती हैं, तो 5kg द्रव्यमान घटाने के लिए उसे कितनी बार ऊपर-नीचे जाना होगा?

12.19- मान लीजिए किसी साइकल-टायर में पंप द्वारा वायु भरी जा रही है। मान लीजिए टायर का आयतन (नियत) V है तथा एक चरण में पंप रुद्धोष्म प्रक्रम द्वारा ∆ V (<<V ) वायु को ट्यूब में स्थानांतरित करता है। ट्यूब में दाब को P₁ से P₂ करने में कुल कितना कार्य किया जाता है?

12.20- किसी रेफ्रिजरेटर में कम ताप के प्रकोष्ठ से ऊष्मा को हटाकर उच्च ताप के परिवेश में निक्षिप्त किया जाता है। इस प्रक्रम में, यांत्रिक कार्य करना होता है, जिसे विद्युत मोटर प्रदान करता है। यदि मोटर की शक्ति 1 kW है तथा ऊष्मा –3°C से 27°C, तक स्थानांतरित की जाती है, तो रेफ्रिजरेटर द्वारा प्रति सेकेंड ली जाने वाली ऊष्मा ज्ञात
कीजिए। यह मानिए कि इसकी दक्षता एक पूर्ण दक्ष इंजन की दक्षता का 50% है।

2.21- यदि किसी रेफ्रिजरेटर का निष्पादन गुणांक 5 है तथा यह कक्ष ताप (27º C) पर प्रचालित होता है तो रेफ्रिजरेटर के भीतर का ताप ज्ञात कीजिए।

12.22- यदि गैस की आरंभिक अवस्था (P₁, V₁, T₁) है। इसके आयतन में V₁ होने तक वृद्धि होती है। नीचे दिये गये दो प्रकरणों पर विचार कीजिए-
(a) आयतन वृद्धि नियत ताप पर होती है।
(b) आयतन वृद्धि नियत दाब पर होती है।
प्रत्येक प्रकरण के लिए P-V आरेख खींचिए। दोनों प्रकरणों में से किसमें गैस द्वारा अधिक कार्य किया जाता है?

दीर्घ उत्तरीय प्रश्न (LA)

12.23- किसी बेलनाकार पात्र में भरी आदर्श गैस के 1 मोल का P-V आरेख
चित्र में दर्शाया गया है।
(a) गैस को अवस्था 1 से अवस्था 2 में ले जाने में किया गया कार्य ज्ञात कीजिए।
(b) यदि V₂ = 2V₁ है, तो तापों का अनुपात T₁/T₂ कितना है?
(c) दिया गया है कि ताप T पर गैस के एक मोल की आंतरिक ऊर्जा (3/2) RT है, तो V₂ = 2V₁ के साथ गैस को अवस्था 1 से अवस्था 2 तक ले जाने में की गई ऊष्मा आपूर्ति ज्ञात कीजिए।

12.24- चित्र में किसी इंजन (पिस्टन सिलिंडर में भरी एक मोल आदर्श गैस से बना) द्वारा अनुसरण किया गया चक्र दर्शाया गया है
A से B नियत आयतन
B to C : रुद्धोष्म
C to D : नियत आयतन
D to A : रुद्धोष्म

12.25- चित्र में किसी इंजन (पिस्टन सहित सिलिंडर में भरी एक मोल आदर्श गैस से
बना) द्वारा अनुसरण किया गया चक्र दर्शाया गया है। चक्र के प्रत्येक अनुभाग के लिए
इंजन द्वारा प्रतिवेश से ऊष्मा विनिमय ज्ञात कीजिए। (Cv= (3/2) R)

AB – नियत आयतन
BC – नियत दाब
CD – रुद्धोष्म
DA – नियत दाब

12.26- मान लीजिए कि किसी आदर्श गैस (n मोल) के आयतन में P = f ( V ) द्वारा दिए गए प्रक्रम के अनुसार वृद्धि हो रही है, इसकी एक स्थिति (V₀, P₀) से संसूचित होती है। यदि P = f (V) की प्रवणता (V₀, P₀) से गुजरने वाले रुद्दोष्म वक्र की प्रवणता से अधिक है तो दर्शाइए की गैस (V₀, P₀) पर ऊष्मा अवशोषित कर रही है।

12.27- पिस्टन लगे एकांक अनुप्रस्थ काट के सिलिंडर में भरी एक मोल आदर्श गैस पर विचार
कीजिए (चित्र के अनुसार)। कोई कमानी (कमानी स्थिरांक k) इस पिस्टन तथा सिलिंडर
की तली से जुड़ी है (अतानित लंबाई L)। आरंभ में कमानी अतानित है तथा गैस साम्य
में है। गैस को ऊष्मा की कोई निश्चित मात्रा Q की आपूर्ति करने पर गैस के आयतन
में V₀ से V₁ तक की वृद्धि होती है।
(a) निकाय का आरंभिक दाब क्या है?
(b) निकाय का अंतिम दाब क्या है?
(c) ताप गतिकी के प्रथम नियम का उपयोग करके Q, Pa, V, Vo एवं k के बीच लिखिए

उत्तरमाला अध्याय 12 (उष्मागतिकी)

इस पेज पर दिए गए कक्षा 11 भौतिक विज्ञान के महत्वपूर्ण प्रश्न उत्तर – उष्मागतिकी की सहायता से छात्रों की तैयारी अच्छे तरीके से हो सकती है। परीक्षा में अच्छे अंक प्राप्त करने के लिए और अपनी तैयारी सुदृढ़ तरीके से करने के लिए छात्र इस पेज पर दिए गए महत्वपूर्ण प्रश्न-उत्तरों को देख सकते हैं।

कक्षा 11 भौतिक विज्ञान प्रश्न उत्तर