Reversed Carnot Cycle MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Reversed Carnot Cycle - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें
Last updated on May 22, 2025
Latest Reversed Carnot Cycle MCQ Objective Questions
Reversed Carnot Cycle Question 1:
एक पवनचक्की से जुड़ा एक विद्युत जनरेटर 6 kW की औसत विद्युत शक्ति उत्पन्न करता है। पावर का उपयोग स्टोरेज बैटरी को चार्ज करने के लिए किया जाता है। बैटरी से परिवेश में हीट ट्रांसफर 0.3 kW है। 2 घंटे में बैटरी में संचित ऊर्जा की मात्रा कितनी होगी?
Answer (Detailed Solution Below)
Reversed Carnot Cycle Question 1 Detailed Solution
Reversed Carnot Cycle Question 2:
निम्नलिखित में से कौन सी प्रक्रिया कार्नो चक्र में सम्मिलित नहीं है?
Answer (Detailed Solution Below)
Reversed Carnot Cycle Question 2 Detailed Solution
व्याख्या:
कार्नो चक्र:
कार्नो चक्र एक सैद्धांतिक ऊष्मागतिक चक्र है जिसका प्रस्ताव 1824 में निकोलस लियोनार्ड साडी कार्नोट ने किया था। इसे दो तापमान भंडारों के बीच संचालित होने वाले ऊष्मा इंजन के लिए सबसे कुशल संभव चक्र माना जाता है। कार्नो चक्र में चार उत्क्रमणीय प्रक्रियाएँ होती हैं: दो समतापीय प्रक्रियाएँ और दो रुद्धोष्म (सम एन्ट्रापी) प्रक्रियाएँ। ये प्रक्रियाएँ हैं:
- उत्क्रमणीय समतापीय प्रसार: इस प्रक्रिया के दौरान, कार्यशील पदार्थ (आमतौर पर एक गैस) उच्च तापमान वाले ऊष्मा भंडार से ऊष्मा को अवशोषित करते हुए समतापीय (स्थिर तापमान पर) फैलता है। गैस परिवेश पर कार्य करती है, और तापमान स्थिर रहता है।
- उत्क्रमणीय रुद्धोष्म प्रसार: इस प्रक्रिया में, गैस का विस्तार जारी रहता है, लेकिन परिवेश के साथ कोई ऊष्मा का आदान-प्रदान नहीं होता है (रुद्धोष्म प्रक्रिया)। गैस परिवेश पर कार्य करती है, और इसका तापमान कम हो जाता है।
- उत्क्रमणीय समतापीय संपीडन: गैस को समतापीय रूप से संपीड़ित किया जाता है जबकि कम तापमान वाले ऊष्मा भंडार को ऊष्मा अस्वीकार करता है। परिवेश गैस पर कार्य करता है, और तापमान स्थिर रहता है।
- उत्क्रमणीय रुद्धोष्म संपीडन: अंत में, गैस को रुद्धोष्म रूप से संपीड़ित किया जाता है, जिसका अर्थ है कि कोई ऊष्मा का आदान-प्रदान नहीं होता है। परिवेश गैस पर कार्य करता है, और इसका तापमान बढ़ जाता है, जिससे यह प्रारंभिक अवस्था में वापस आ जाता है।
सही विकल्प विश्लेषण:
सही उत्तर है:
विकल्प 3: उत्क्रमणीय समदाबीय संघनन
यह विकल्प सही है क्योंकि कार्नो चक्र में कोई समदाबीय (स्थिर दाब) प्रक्रिया शामिल नहीं है। कार्नो चक्र में केवल समतापीय और रुद्धोष्म प्रक्रियाएँ होती हैं। इसलिए, उत्क्रमणीय समदाबीय संघनन कार्नो चक्र का हिस्सा नहीं है।
Important Information
विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:
विकल्प 1: उत्क्रमणीय समतापीय ऊष्मा संवर्धन
यह विकल्प कार्नो चक्र की पहली प्रक्रिया का वर्णन करता है, जहाँ कार्यशील पदार्थ स्थिर तापमान पर उच्च तापमान वाले भंडार से ऊष्मा को अवशोषित करता है। यह कार्नो चक्र का एक मौलिक हिस्सा है और इसके संचालन के लिए आवश्यक है।
विकल्प 2: उत्क्रमणीय रुद्धोष्म प्रसार
यह विकल्प कार्नो चक्र की दूसरी प्रक्रिया का सही वर्णन करता है। उत्क्रमणीय रुद्धोष्म प्रसार के दौरान, गैस परिवेश के साथ ऊष्मा का आदान-प्रदान किए बिना फैलती है, और इसका तापमान कम हो जाता है। यह प्रक्रिया कार्नो चक्र के लिए महत्वपूर्ण है।
विकल्प 4: उत्क्रमणीय समतापीय ऊष्मा निष्कासन
यह विकल्प कार्नो चक्र की तीसरी प्रक्रिया का सही वर्णन करता है, जहाँ कार्यशील पदार्थ स्थिर तापमान पर कम तापमान वाले भंडार को ऊष्मा छोड़ता है। यह प्रक्रिया चक्र को पूरा करने के लिए आवश्यक है।
निष्कर्ष:
कार्नो चक्र एक सैद्धांतिक मॉडल है जो दो तापमान भंडारों के बीच संचालित होने वाले ऊष्मा इंजन की अधिकतम संभव दक्षता को परिभाषित करता है। चक्र में दो समतापीय प्रक्रियाएँ (ऊष्मा संवर्धन और निष्कासन) और दो रुद्धोष्म प्रक्रियाएँ (प्रसार और संपीडन) होती हैं। उत्क्रमणीय समदाबीय संघनन कार्नो चक्र का हिस्सा नहीं है, जिससे विकल्प 3 सही उत्तर बन जाता है। कार्नो चक्र को समझना ऊष्मागतिकी में मौलिक है और वास्तविक दुनिया के ऊष्मा इंजनों की दक्षता का विश्लेषण करने में मदद करता है।
Reversed Carnot Cycle Question 3:
निम्नलिखित तापमान-एन्ट्रॉपी आरेख एक प्रशीतन प्रणाली को दर्शाता है, जो व्युत्क्रम कार्नोट चक्र पर संचालित होती है। प्रणाली में प्रशीतक का उच्च तापमान 35°C और निम्न तापमान -15°C है। C.O.P क्या होगा?
Answer (Detailed Solution Below)
Reversed Carnot Cycle Question 3 Detailed Solution
संकल्पना:
जहाँ, TL = निम्न तापमान, TH = उच्च तापमान
गणना:
दिया गया है:
TH = 273 + 35°C = 308 K
TL = 273 + (-15°C) = 258 K
Reversed Carnot Cycle Question 4:
उत्क्रमित कार्नो चक्र में COP 4 है। उच्चतम और निम्नतम ताप का अनुपात कितना है?
Answer (Detailed Solution Below)
Reversed Carnot Cycle Question 4 Detailed Solution
अवधारणा:
कार्नो प्रशीतक का COP निम्न द्वारा दिया जाता है;
T1 = निम्नतम ताप, T2 = उच्चतम ताप
गणना:
दिया गया है: माना,
अत: उच्चतम और न्यूनतम ताप का अनुपात 1.25 है।
Reversed Carnot Cycle Question 5:
चित्र में हवा को कार्य कर रहे द्रव के रूप में उपयोग करते हुए उत्क्रमित कार्नोट चक्र का p-V आरेख दिखाता है। निम्नलिखित में से कौन सा इस आंकड़े के लिए सही है? [दिया गया T1, T2, T3, T4 क्रमशः अवस्था बिंदु 1, 2, 3, 4 का पूर्ण तापमान है]
Answer (Detailed Solution Below)
Reversed Carnot Cycle Question 5 Detailed Solution
व्याख्या:
उत्क्रमित कार्नोट चक्र:
एक उत्क्रमित कार्नोट चक्र एक प्रशीतन चक्र है जो हवा को एक कार्यशील माध्यम (या प्रशीतक) के रूप में उपयोग करता है, नीचे दिए गए आंकड़ों में p-v और T-S आरेखों पर दिखाया गया है।
उत्क्रमित कार्नोट चक्र की चार प्रक्रियाएँ इस प्रकार हैं।
- 4-1: समएन्ट्रॉपिक विस्तार प्रक्रिया
- 3-4: समतापी संपीड़न प्रक्रिया
- 2-3: समएन्ट्रॉपिक संपीड़न प्रक्रिया
- 1-2: समतापीविस्तार प्रक्रिया
⇒T3 = T4 & T1 = T2
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यदि कार्नो प्रशीतित्र का COP 6 है, तो उच्च तापमान का निम्न तापमान से अनुपात है:
Answer (Detailed Solution Below)
Reversed Carnot Cycle Question 6 Detailed Solution
Download Solution PDFConcept:
COP of a Carnot Refrigerator:
where TL = Lower temperature, TH = Higher temperature.
Calculation:
Given:
COPR = 6,
Now, COP is:
∴
निम्नलिखित तापमान-एन्ट्रॉपी आरेख एक प्रशीतन प्रणाली को दर्शाता है, जो व्युत्क्रम कार्नोट चक्र पर संचालित होती है। प्रणाली में प्रशीतक का उच्च तापमान 35°C और निम्न तापमान -15°C है। C.O.P क्या होगा?
Answer (Detailed Solution Below)
Reversed Carnot Cycle Question 7 Detailed Solution
Download Solution PDFसंकल्पना:
जहाँ, TL = निम्न तापमान, TH = उच्च तापमान
गणना:
दिया गया है:
TH = 273 + 35°C = 308 K
TL = 273 + (-15°C) = 258 K
एक उत्क्रमित कार्नोट चक्र के लिए दिए गए मान TH (स्रोत तापमान) के लिए COP के विभिन्न मानों के लिए TL (सिंक तापमान) की भिन्नता को निम्नलिखित में से किस ग्राफ द्वारा दर्शाया जाता है?
Answer (Detailed Solution Below)
Reversed Carnot Cycle Question 8 Detailed Solution
Download Solution PDFअवधारणा :
एक कार्नोट चक्र से एक प्रशीतन चक्र प्राप्त होता है, जिसका COP निम्न द्वारा दिया जाता है:
जहां TL = सिंक का तापमान और TH = स्रोत का तापमान।
व्याख्या:
चूँकि TL बढ़ने पर है, अनुपात
ढलान =
यानी TL के रूप में ढलान में वृद्धि बढ़ती है।
इसके अलावा, यदि हम y-अक्ष में COP और x-अक्ष में TL मानते हैं तो उपरोक्त सूत्र ऐसा दिखाई देगा
इस प्रकार जब x = 0, y = 0 अर्थात COP शून्य होगा जब TL शून्य है।
उपरोक्त संबंध के अनुसार, सबसे उपयुक्त वक्र विकल्प B है, अर्थात मूल बिंदु से गुजरते हुए और बढ़ते हुए।
फ्रिज में निकाले गए ऊष्मा का रेफ्रिजरेंट (प्रशीतक) पर किए गए कार्य से अनुपात क्या कहलाता है?
Answer (Detailed Solution Below)
Reversed Carnot Cycle Question 9 Detailed Solution
Download Solution PDFसंकल्पना:
- प्रदर्शन का गुणांक (COP) वांछित प्रभाव से कार्य इनपुट का अनुपात है।
- यह प्रशीतन प्रणाली की दक्षता के अलावा और कुछ नहीं है।
प्रशीतन
- प्रशीतन एक उपकरण है जो प्रतिवर्ती कार्नो चक्र पर काम करता है और निकाय के तापमान को आसपास के तापमान से कम रखने के लिए कम तापमान वाले निकाय से ऊष्मा निकालता है।
- और कार्य इनपुट लेने से यह ऊष्मा को उच्च तापमान निकाय या परिवेश को स्थानांतरित करता है।
प्रशीतन प्रभाव R.E = Q1, कार्य इनपुट = Q2 - Q1
ऊष्मा पंप:
- ऊष्मा पंप एक ऐसा उपकरण है, जो एक प्रतिवर्ती कार्नो चक्र पर काम करता है और एक कम तापमान वाले निकाय से उच्च तापमान वाले निकाय में ऊष्मा को स्थानांतरित करता है।
- एक ऊष्मा पंप परिवेश के तापमान या कम तापमान वाले निकाय की तुलना में अधिक तापमान पर एक निकाय को बनाए रखता है।
ऊष्मा पंप के प्रदर्शन का गुणांक: अवमुक्त ऊष्मा से आपूर्ति किए गए कार्य का अनुपात
Important Points
प्रतिवर्ती कार्नो चक्र में ________________ शामिल हैं।
Answer (Detailed Solution Below)
Reversed Carnot Cycle Question 10 Detailed Solution
Download Solution PDFव्याख्या
कार्यशील माध्यम (या प्रशीतक) के रूप में हवा का उपयोग करके एक प्रतिवर्ती कार्नो चक्र नीचे दिए गए आकृतियों में p-v और T-S आरेख पर दिखाया गया है।
प्रतिवर्ती कार्नो चक्र की चार प्रक्रियाएं इस प्रकार हैं।
1-2: समएन्ट्रॉपिक संपीड़न प्रक्रिया
2-3: समतापी विस्तार प्रक्रिया
3-4: समएन्ट्रॉपिक संपीड़न प्रक्रिया
4-1: समतापी विस्तार प्रक्रिया
इसलिए प्रतिवर्ती कार्नो इंजन में दो समएन्ट्रॉपिक प्रक्रियाएं और दो समतापी प्रक्रियाएं होती हैं।
उत्क्रमित कार्नोट चक्र पर काम करने वाली एक प्रशीतक मशीन 500 kJ/min का प्रशीतक प्रभाव उत्पन्न करने के लिए 3 kW की खपत करती है, -40°C पर क्षेत्र बनाए रखने के लिए, चक्र का उच्च तापमान क्या होगा?
Answer (Detailed Solution Below)
Reversed Carnot Cycle Question 11 Detailed Solution
Download Solution PDFअवधारणा:
उत्क्रमित कार्नोट चक्र पर काम करने वाली प्रशीतन प्रणाली का निष्पादन गुणांक:
प्रशीतन प्रभाव की इकाई = एक टन प्रशीतन
1 TR = 3.5 kW
गणना:
दिया गया है:
प्रशीतक में कार्य अंतर्गम, Win = 3 kW
प्रशीतन प्रभाव, RE = 500 kJ/min = 25/3 kW
25 TH = 7922
TH = 316 K = 316 – 273 = 44 °C
Additional Information
ताप पंप का निष्पादन गुणांक और प्रशीतक का निष्पादन गुणांक के बीच समान तापमान सीमा के बीच संबंध।
एक प्रशीतक प्रणाली एक विपरीत कार्नोट चक्र पर संचालित होता है। प्रणाली में प्रशीतन का उच्च तापमान 35°C और निम्न तापमान -15°C है। प्रणाली का COP क्या होगा?
Answer (Detailed Solution Below)
Reversed Carnot Cycle Question 12 Detailed Solution
Download Solution PDFअवधारणा:
प्रशीतक:
विपरीत कार्नोट चक्र का COP
जहां, TL = निम्न तापमान, TH = उच्च तापमान
गणना:
दिया हुआ है कि:
TH = 273 + 35°C = 308 K
TL = 273 + (-15°C) = 258 K
एक निर्माण प्रक्रिया में 200°C पर बड़ी मात्रा में अपशिष्ट ताप ऐसे स्थान पर उपलब्ध होता है जहां स्थानीय परिवेश तापमान 20°C होता है। इन तापमानों के बीच कार्यरत वाले कार्नो प्रशीतित्र का COP निर्धारित करें।
Answer (Detailed Solution Below)
Reversed Carnot Cycle Question 13 Detailed Solution
Download Solution PDFकार्नोट चक्र पर कार्यरत मशीन 305 K और 260 K के बीच संचालित होती है। C.O.P. को निर्धारित करें जब यह प्रशीतन मशीन के रूप में संचालित होता है।
Answer (Detailed Solution Below)
Reversed Carnot Cycle Question 14 Detailed Solution
Download Solution PDFअवधारणा:
प्रतिवर्ती कार्नोट चक्र:
प्रतिवर्ती कार्नोट चक्र पर कार्यरत प्रशीतन प्रणाली के प्रदर्शन का गुणांक:
गणना:
दिया हुआ है कि:
TL = 260 K, TH = 305 K
अब, हम जानते हैं कि
∴ COP = 5.78
निम्नलिखित में से कौन एक विपरीत कार्नोट चक्र का उदाहरण है?
Answer (Detailed Solution Below)
Reversed Carnot Cycle Question 15 Detailed Solution
Download Solution PDFवर्णन:
कार्नोट चक्र:
- कार्नोट चक्र में 4 प्रक्रियाएँ शामिल हैं
- 1-2 समतापीय ऊष्मा संवर्धन
- 2-3 उत्क्रमणीय स्थिरोष्म विस्तार
- 3-4 समतापीय ऊष्मा अस्वीकृति
- 4-1 उत्क्रमणीय स्थिरोष्म संपीडन
विपरीत कार्नोट चक्र:
A reversed Carnot cycle is a Refrigeration cycle that uses air as a working medium (or refrigerant) is shown on p-v and T-S diagrams in the figures below.
विपरीत कार्नोट चक्र की चार प्रक्रियाएँ निम्न हैं
- 1-2: समएंट्रॉपिक संपीडन प्रक्रिया
- 2-3: समतापीय विस्तार प्रक्रिया
- 3-4: समएंट्रॉपिक संपीडन प्रक्रिया
- 4-1: समतापीय विस्तार प्रक्रिया
रैंकिन चक्र:
रैंकिन चक्र भाप बिजली संयंत्र का एक आदर्श चक्र है जो एक भाप टरबाइन की सहायता के साथ शक्ति उत्पादित करने के लिए कार्यरत तरल पदार्थ के रूप में पानी और भाप का प्रयोग करता है।
रैंकिन चक्र में चार प्रक्रियाएँ निम्न हैं:
- प्रक्रिया 1–2: समएंट्रॉपिक संपीडन: कार्यरत तरल पदार्थ को निम्न से उच्च दबाव तक पंप किया जाता है।
- प्रक्रिया 2 - 3: समदाब रेखीय ऊष्मा संवर्धन: उच्च-दबाव वाला द्रव्य बॉयलर में प्रवेश करता है जहाँ इसे शुष्क संतृप्त वाष्प बनाने के लिए एक बाहरी ऊष्मा स्रोत द्वारा स्थिर दबाव पर गर्म किया जाता है।
- प्रक्रिया 3 - 4: समएंट्रॉपिक विस्तार: शुष्क संतृप्त वाष्प शक्ति उत्पादित करने वाले टरबाइन के माध्यम से विस्तारित होती है।
- प्रक्रिया 4 - 1: समदाब रेखीय ऊष्मा अस्वीकृति: उसके बाद नम वाष्प संघनित्र में प्रवेश करता है जहाँ यह संतृप्त द्रव्य बनने के लिए स्थिर दबाव और तापमान पर संघनित होता है।
डीजल चक्र:
संपीडन इंजन (डीजल चक्र) में प्रक्रियाएँ निम्न हैं:
- प्रक्रिया 1-2: उत्क्रमणीय स्थिरोष्म विस्तार
- प्रक्रिया 2-3: स्थिर दबाव ऊष्मा संयोजन
- प्रक्रिया 3-4: उत्क्रमणीय स्थिरोष्म विस्तार
- प्रक्रिया 4-1: ऊष्मा अस्वीकृति का स्थिर आयतन
विच्छेद अनुपात:
- विच्छेद अनुपात दहन के बाद आयतन और दहन के पहले आयतन का अनुपात है।
- विच्छेद अनुपात:
- संपीडन अनुपात:
- डीजल चक्र की दक्षता को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है
- उपरोक्त समीकरण से यह देखा गया है कि डीजल इंजन की तापीय दक्षता को विच्छेद अनुपात (ρ) को बढ़ाकर कम किया जा सकता है।