Section A
Q1.
(a)
चित्र 1(a) में दर्शाये गये निकाय पर गौर कीजिये। दोनों कक्ष प्रारम्भ में 28 लीटर के समान आयतन के हैं, जिनमें क्रमशः वायु (Cp = 1.005 ext kJ/kg-K तथा Cv = 0.717 ext kJ/kg-K एवं हाइड्रोजन (Cp = 14.32 ext kJ/kg-K तथा Cv = 10.17 ext kJ/kg-K) हैं। ये कक्ष एक घर्षणहीन पिस्टन, जो कि ऊष्मा अचालक है, के द्वारा अलग किये गये हैं। दोनों गैसें आरम्भ में 140 kPa तथा 40 °C पर हैं। वायु की ओर से इस प्रकार ऊष्मा दी जाती है कि दोनों गैसों का दाब 280 kPa तक पहुँच जाये। जहाँ से वायु को ऊष्मा दी जाती है उस सतह को छोड़कर कक्ष की सभी बाहरी दीवारों को रोधित किया गया है। वायु का अन्तिम तापमान ज्ञात कीजिये।
Consider the system shown in Fig. 1(a). The two chambers initially have equal volumes of 28 litres and contain air (Cp = 1.005 ext kJ/kg-K and Cv = 0.717 ext kJ/kg-K) and hydrogen (Cp = 14.32 ext kJ/kg-K and Cv = 10.17 ext kJ/kg-K), respectively. The chambers are separated by a frictionless piston which is non-heat-conducting. Both the gases are initially at 140 kPa and 40 °C. Heat is added to the air side until the pressure of both the gases reaches 280 kPa. All outside walls of the chambers are insulated except for the surface where heat is added to air. Calculate the final temperature of the air.
(b)
एक अभिसारी-अपसारी नॉजल में ‘प्ररोध प्रवाह’ क्या होता है? एक अभिसारी-अपसारी नॉजल में सम्पीड्य गैस के निर्गम वेग पर दाब अनुपात के प्रभाव को आरेख की सहायता से समझाइये।
What is 'choked flow' in a convergent-divergent nozzle? Explain, with diagram, the effect of pressure ratio on exit velocity of compressible gas in a convergent-divergent nozzle.
