[BS - S 2208]
B.Sc. (CBSC) DEGREE EXAMINATION
Fourth Semester
Part II: Physics
Paper IV — THERMODYNAMICS AND RADIATION
PHYSICS
(for Maths Combinations)
(Effective from 2015-2016 admitted batch)
Time: Three hours Maximum: 15 marks
PART A — (5 x 5 = 25 marks)
Answer any FIVE questions out of the following Eight questions.
1. Explain Transport phenomena in gases.
వాయువులలో అభిగమన దృగ్విషయాలను వివరించుము.
2. What is entropy? Show that entropy remains constant in a reversible process.
ఎంట్రోపీని నిర్వచించుము. ద్విగత ప్రక్రియలో ఎంట్రోపీని స్థిరము అని చూపుము.
3. Deduce Clausius-Clapeyron equation from Maxwell's thermodynamic relations.
మాక్స్‌వెల్‌ ఉష్ణగతిక సమీకరణముల నుండి క్లాషియస్‌ క్లాపీరాన్‌ సమీకరణమును ఉత్పాదించుము.
4. Explain briefly the effects of Chloro and Fluro carbons on the ozone layer.
ఓజోన్‌ పొరమీద క్లోరో మరియు ప్లోరో కార్చన్ల ప్రభావము గూర్చి క్లుప్తంగా వ్రాయుము.
5. Explain briefly. the working of the Angstrom pyrheliometer.
ఆంగ్‌ స్ట్రామ్ పైరోహలియో మీటరు పనిచేయు విధానాన్ని క్లుప్తంగా వివరించుము.
6. The mean free path of nitrogen molecules at 0°C and 1 atmosphere is 0.8x10
-5cm. At this temperature and pressure then are 2.7~x 10
19 molecules/c.c. Calculate the molecular diameter.
నైట్రోజన్ అణువుల స్వచ్చాపధ మధ్యమం 0°C మరియు 1 atmosphere పడనము ఎద్ధ 0.8x10
-5 cm ఐతే ఉష్నోగ్రత పిడనాల వద్ధ ఒక c.c. లో 2.7~x 10
19 అణువులు ఉంటె అణువుల యొక్క వ్యాసము కనుక్కోండి.
7. A Carnot engine operates between 227° and 127°C. It absorbs 6.0x 10
4 cal at the higher temperature. How much work per cycle is this engine capable of doing? What is the efficiency of the engine?
227° మరియు 127°C ఉష్టోగతల మధ్య పని చేయు కార్నోయంత్రము హెచ్చు ఉష్ణోగ్రత వద్ధ గ్రహించే ఉష్ణ శక్తి 6.0x 10
4 cal అయిన ఆ యంత్రము ఒక చక్రము పూర్తి చేయుటలో చేయగలిగే పని ఎంత? దాని దక్షతను కనుగొనుము.
8. Calculate the change of entropy when 1 gram of ice at 0°C change to 1 gram of steam 100°C.
0°C వద్ద ఉన్న ఒక గ్రాము మంచు 100°C వద్ధ ఒక (గాముం మంచుగా మారినపుడు ఎంట్రోపీలో మార్పు లెక్కించండి.
PART B — (5 x 10 = 50 marks)
Answer FIVE questions.
9. a) Derive expressions for thermal conductivity and viscosity of gas on the basis of the kinetic theory of gases.
వాయు. అణుబంధ సిద్దాంతము ఆధారముగా ఉప్షవాహకత్వ గుణకము మరియు స్నిగ్ధతా గుణకములకు సమికరణములను రాబట్టము.
Or
(b) Deduce the relation between C
rms, Ĉ and C
p velocities of a gas molecule at a given temperature basing on Maxwell’s distribution law for molecular speeds.
మాక్స్‌వెల్‌ వేగ వితరణ సూత్రము ఆధారముగా వాయు అణువుల C
rms, Ĉ మరియు C
p వేగాల మధ్య గల సంబంధాన్ని రాబట్టము.
10. (a) Describe the working of a Carnot engine and derive an expression for its efficiency.
కార్న్‌ యంత్రము పనిచేయు విధానమును వివరించి, దాని దక్షతకు సమీకరణమును ఉత్సాదించుము.
Or
(b) Explain T-S diagram and obtain an expression for change -of entropy when ice changes into steam.
T-S పటమునువర్ణించి, మంచు భాష్ఫముగా మారినప్పుడు ఎంట్రోపీలో మార్పుకు సమీకరణమును ఉత్పాదించుము.
11. (a) What are thermodynamic potential? Deduce Maxwell’s thermodynamic relations.
ఉష్ణగతిక శక్మాలు అనగానేమి? వాటి నుండి మాక్స్‌వెల్‌ ఉష్షగతిక సమీకరణములను ఉత్సాదించుము.
Or
(b). What is Joule-Kelvin effect? Obtain an expression for Joule-Kelvin co-efficient for Vander Waal’s gas.
జౌల్‌- కెల్విన్‌ ఫలితము అంటే ఏమిటి? తద్వారా వాండర్‌ వాల్‌ వాయువుకు.
జౌల్‌- కెల్విన్‌ గుణకము సమీకరణమును రాబట్టము.
12. (a) Explain the properties of substances at low temperatures and describe porous plug experiment.
అల్ప ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పదార్హముల ధర్మములను వివరించి ఫోరస్ ప్లగ్ ప్రయోగమును వర్షించుము.
Or
(b) Explain. the adiabatic demagnetization method for producing low temperatures.
స్టిరోష్టక నిరయస్కాంతీకరణ పద్ధతి ద్వారా అల్ప ఉష్ణోగతలను పొందుటను వివరింపుము.
13. (a) Explain black-body radiation and discuss the distribution of energy in the spectrum of black body radiation.
కృష్ణ వస్తువు వికరణమును వివరించి, కృష్ణ వస్తువు వికిరణ వర్ణ పటములో శక్తి వితరణ గురించి వర్షించుము.
Or
(b) Define solar constant and explain a method to determine the temperature of the sun.
సౌర స్థిరాంకమును నిర్వచించి, సూర్యుని ఉష్ణోగతను కనుగొను ప్రయోగమును వివరించము.
