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ऊष्मागतिकी के द्वितीय नियम के केल्विन-प्लांक और क्लॉज़ियस कथनों के बीच संबंध का सबसे अच्छा वर्णन कौन-सा कथन करता है?
NCERT पाठ कहता है: 'यह सिद्ध किया जा सकता है कि उपर्युक्त दोनों कथन पूर्णतः समतुल्य हैं।'
ऊष्मागतिकी का द्वितीय नियम ऊष्मा इंजन की दक्षता और रेफ्रिजरेटर के निष्पादन गुणांक पर एक मूलभूत सीमा लगाता है। विशेष रूप से, यह कहता है कि:
NCERT पाठ स्पष्ट रूप से कहता है: 'सरल शब्दों में, यह कहता है कि ऊष्मा इंजन की दक्षता कभी इकाई नहीं हो सकती। रेफ्रिजरेटर के लिए, द्वितीय नियम कहता है कि निष्पादन गुणांक कभी अनंत नहीं हो सकता।'
एक स्वतः प्रक्रम की सामान्यतः विशेषता होती है:
NCERT सारांश कहता है: 'प्रकृति के स्वतः प्रक्रम अनुत्क्रमणीय होते हैं। आदर्शीकृत उत्क्रमणीय प्रक्रम एक स्थैतिकल्प प्रक्रम है जिसमें घर्षण, श्यानता आदि जैसे क्षयकारी कारक नहीं होते।' अतः स्वतः प्रक्रम प्रायः अनुत्क्रमणीय होते हैं और क्षयकारी कारकों से जुड़े होते हैं।
निम्नलिखित में से कौन-सा ऊष्मागतिकी के द्वितीय नियम का परिणाम नहीं है?
विकल्प 4 ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम (ऊर्जा संरक्षण) का कथन है। विकल्प 1, 2 और 3 द्वितीय नियम के प्रत्यक्ष परिणाम या कथन हैं।
मेज़ पर रखी एक पुस्तक पर विचार कीजिए। यदि वह मेज़ को ठंडा करके स्वतः किसी ऊँचाई तक उछल जाए, तो यह किसका उल्लंघन होगा:
जैसा कि NCERT पाठ में समझाया गया है, ऐसा प्रक्रम ऊर्जा संरक्षित रखते हुए भी (प्रथम नियम) कभी प्रेक्षित नहीं होता और ऊष्मागतिकी के द्वितीय नियम द्वारा निषिद्ध है, क्योंकि इसमें ठंडी वस्तु (मेज़) से आंतरिक ऊर्जा का स्वतः स्थानांतरण होकर व्यवस्थित यांत्रिक कार्य (पुस्तक का उछलना) होना निहित है।
द्वितीय नियम के संदर्भ में, 'आदर्श ऊष्मा इंजन' या 'आदर्श रेफ्रिजरेटर' उस काल्पनिक युक्ति को कहते हैं जिसमें:
NCERT पाठ कहता है: 'सरल शब्दों में, द्वितीय नियम का निहितार्थ है कि किसी ऊष्मा इंजन की दक्षता $\eta$ 1 के बराबर नहीं हो सकती और किसी रेफ्रिजरेटर का निष्पादन गुणांक $\alpha$ अनंत के बराबर नहीं हो सकता।' एक 'आदर्श' इंजन/रेफ्रिजरेटर इन असंभव सीमाओं को प्राप्त कर लेता।
निम्नलिखित में से किस प्रक्रम को प्रकृति में 'अनुत्क्रमणीय' माना जाएगा?
NCERT पाठ उल्लेख करता है कि 'प्रकृति के स्वतः प्रक्रम अनुत्क्रमणीय होते हैं।' दहन एक स्वतः और अनुत्क्रमणीय रासायनिक प्रक्रम है। आदर्श गैस का प्रसार (यदि स्थैतिकल्प हो) और साम्य पर प्रावस्था परिवर्तन प्रायः आदर्शीकृत उत्क्रमणीय प्रक्रम माने जाते हैं, और निर्वात में ऊष्मा स्थानांतरण मात्र से, अन्य क्रियाओं के बिना, पूरा निकाय अनुत्क्रमणीय नहीं हो जाता।
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