ప్ర‌శ్న‌లు - జ‌వాబులు
1. రెండు వస్తువులు ఉష్ణశక్తిని వినిమయం చేసుకోవాలంటే, అవి తప్పకుండా ఒకదాన్నొకటి తాకే ఉండాలా?
జ: అవసరం లేదు. రెండు వస్తువుల మధ్య స్పర్శలేకపోయినా వికిరణ ప్రక్రియ ద్వారా అవి ఉష్ణశక్తిని వినిమయం చేసుకోగలవు.
2. ప్రాణంతో ఉన్న మొక్క ఏ వ్యవస్థకు ఉదాహరణ? వివృత (తెరచిన) వ్యవస్థకా లేక సంవృత (మూసిన) వ్యవస్థకా?
జ: ప్రాణం ఉన్న మొక్క వివృత (తెరచిన) వ్యవస్థకు ఉదాహరణ. అది ద్రవ్యాన్ని, శక్తిని పరిసరాలతో వినిమయం చేసుకుంటుంది కాబట్టి.
3. ఒక వ్యవస్థలోని ప్రవహించే ఉష్ణశక్తి, ఆ వ్యవస్థ ఉష్ణోగ్రతను పెంచకుండా దాని అంతరశక్తిని మాత్రమే పెంచగలదా?
జ: పెంచగలదు. ఉదా: ద్రవం మరిగే స్థితి, ఓ ఘనపదార్థం కరిగే స్థితి.
4. కొంత నియమిత ద్రవ్యరాశి ఉన్న ఆదర్శవాయువును వేడిచేస్తే, ఆ ఉష్ణశక్తి మొత్తం ఆ వాయువు అంతరశక్తిని పెంచడానికే వినియోగ పడింది. ఈ ప్రక్రియలో ఆ వాయువును స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద వేడిచేశారా? లేదా స్థిర పీడనం వద్దా?
జ: ఇక్కడ వాయువును స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద వేడి చేశారు.
ఉష్ణగతిక శాస్త్ర మొదటి నియమం ప్రకారం ∆Q = ∆U + ∆W
ఇక్కడ ∆Q = ∆U ; అంటే ∆W = 0. కాబట్టి వేడి చేస్తున్నంత సేపూ వాయువు ఘనపరిమాణం స్థిరంగా ఉందన్నమాట.
5. ఒక వ్యవస్థ దాని ఉష్ణోగ్రతలో ఏమాత్రం మార్పులేకుండా దాని పరిసరాలతో ఉష్ణశక్తిని మార్పిడి చేసుకుంటోంది. ఆ ప్రక్రియ ఏది?
జ: సమ ఉష్ణోగ్రతా ప్రక్రియ.
6. ఉష్ణగతిక శాస్త్ర మొదటి నియమాన్ని గణితాత్మకంగా నిర్వచించండి.
జ: ∆Q = ∆U + ∆W
7. స్థిరోష్ణక ప్రక్రియలో ఏ భౌతిక రాశి స్థిరంగా ఉంటుంది?
జ: ఉష్ణశక్తి.
8. P, V ల మధ్య స్థిరోష్ణక సంబంధాన్ని తెలపండి.
జ: PVr = స్థిరాంకం.
9. సమ ఉష్ణోగ్రతా వ్యాకోచంలో స్థిరంగా ఉండే రాశి ఏది?
జ: ఉష్ణోగ్రత.
10. ఉష్ణగతిక శాస్త్ర శూన్య నియమాన్ని నిర్వచించండి.
జ: A, B అనే వ్యవస్థలు మూడో వ్యవస్థ C తో ఉష్ణ సమతాస్థితిలో ఉన్నాయనుకుంటే, A, B కూడా ఒక దానికొకటి ఉష్ణ సమతాస్థితిలోనే ఉంటాయి.
11. 'త్రిక బిందువు' అంటే ఏమిటి?
జ: ఒక పదార్థానికి చెందిన ఘన, ద్రవ, వాయు దశలు ఒకదానితో మరొకటి సమతాస్థితిలో ఉంటే.. దాని ఉష్ణోగ్రత, పీడనాల విశిష్ట కలయికను త్రికబిందువు అంటారు.
12. ఆవిరితో ప్రయాణించే ఓడ 88oC ల వద్ద ఉన్న 400 కిలో గ్రాముల నీటిని 8oC ఉష్ణోగ్రత ఉన్న సరస్సులోకి పోస్తే ఎంత ఉష్ణశక్తి వృథా అవుతుంది? నీటి విశిష్టోష్ణ సామర్థ్యం 4200 
.
జ: వృథా అయిన ఉష్ణశక్తి = సరస్సులోకి పోసిన నీరు కోల్పోయిన ఉష్ణం.
సరస్సులోకి పోసిన నీటి ద్రవ్యరాశి m = 400 కిలో గ్రాములు
నీటి విశిష్టోష్ణ సామర్థ్యం S = 4200
ఉష్ణోగ్రతలో తేడా ∆t = (88 - 8) = 80oC
నీరు కోల్పోయిన ఉష్ణం = ms∆t = 400 × 4200 × 80 = 1.34 × 108 J
13. ఒక జలపాతం ఎత్తు 50 మీ., దాని నీరు భూమిని తాకిన తర్వాత అందులోని స్థితిశక్తి మొత్తం ఉష్ణశక్తిగా మారితే, అప్పటి నీటి ఉష్ణోగ్రత ఎంత పెరుగుతుంది? (Sనీరు = 4200 )
జ: స్థితిశక్తి = నీరు గ్రహించిన ఉష్ణశక్తి
mgh = mS నీరు ∆t; ∆t = ?
కాబట్టి నీటి ఉష్ణోగ్రత భూమిని తాకిన తర్వాత 0.12oC పెరుగుతుంది.
14. ఒక అట్మాస్ఫియర్ స్థిరపీడనం వద్ద ఒక వాయువు 300 CC మేర వ్యాకోచిస్తే జరిగిన పని ఎంత?
జ: జరిగిన పని W = Pdv
P = 1 atm = 76 cm of Hg = 1.01 × 105 pa
dv = 300 CC = 300 × 10-6 మీ3
W = Pdv = 1.01 × 105 × 300 × 10-6 = 30.2 J
15. హైడ్రోజన్ వాయువు రెండు విశిష్ణోష్ణాలు 28.80 J mol-1 K-1, 20.56 J mol-1 K-1అయితే, R విలువ ఎంత?
జ: Cp = 28.80 J mol-1 K-1 , Cv = 20.56 J mol-1 K-1
Cp - Cv = R అని మనకు తెలుసు.
28.80 - 20.56 = R;
R = 8.24 J mol-1 K-1
16. 0oC వద్ద ఉన్న ఒక కిలోగ్రామ్ మంచుగడ్డను పూర్తిగా 100oC నీటి ఆవిరిగా మార్చడానికి ఎంత ఉష్ణశక్తి అవసరం?
(Lమంచు = 3.35 × 105 J Kg-1, Lనీటిఆవిరి = 2.26 × 106 J Kg-1, Sనీరు = 4186 J Kg-1K-1)
జ: మంచుగడ్డను ఘనస్థితి నుంచి నీటి ఆవిరిగా మార్చడానికి కావాల్సిన ఉష్ణశక్తి Q అనుకోండి.
ఘనస్థితి నుంచి మంచుగడ్డను నీటి ఆవిరి దశకు మార్చడానికి,
0oC వద్ద ఉన్న 1 కి.గ్రా. మంచుగడ్డ → 0oC వద్ద ఉండే 1 కి. గ్రా. నీరు (స్థితిలో మార్పు)
0oC వద్ద ఉన్న 1 కి. గ్రా. నీరు → 100oC వద్ద ఉండే 1 కి.గ్రా. నీరు (ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు)
100oC వద్ద ఉన్న 1 కి. గ్రా. నీరు → 100oC వద్ద ఉండే 1 కి. గ్రా. నీటి ఆవిరి (స్థితిలో మార్పు)
Q = mL మంచు + mS నీరు ∆t + mL నీటి ఆవిరి
Q = 1 × 3.35 × 105 + 1 × 4186 × 100 + 1 × 2.26 × 106 = 3.016 × 106 J
17. ఒక వాయువు Cv ని ఆ వాయువు విశిష్టోష్ణాల నిష్పత్తి, వాయు విశ్వస్థిరాంక రూపంలో వెలిబుచ్చండి.
జ: Cp - Cv = R అని, 
అని మనకుతెలుసు.
Cp = rCv
Cp - Cv = rCv - Cv = R
Cv ( r - 1) = R; లేదా 
18. ఒక వాయువు Cpని, ఆ వాయువు విశిష్టోష్ణాల నిష్పత్తిని వాయు స్థిరాంక రూపంలో వివరించండి.
జ: Cp - Cv = R అని, 
అని మనకుతెలుసు
Cp - Cv = Cp - 
= R
= Cp (1 - 
) = R
= Cp 
= R
