किसी निकाय (सिस्टम) के लिए ऊर्जा हमेशा संरक्षित रहती है जो

सही — A, केवल वियुक्त। ऊर्जा संरक्षण का नियम कहता है कि किसी वियुक्त निकाय की कुल ऊर्जा अचर रहती है — वियुक्त निकाय अपने परिवेश से न पदार्थ का आदान-प्रदान करता है और न ऊर्जा का, इसलिए उसकी कुल ऊर्जा के जाने का कोई मार्ग ही नहीं होता। अवियुक्त निकाय अपनी सीमा के आर-पार ऊष्मा या कार्य के रूप में ऊर्जा पा या खो सकता है, अतः अकेले उस निकाय की ऊर्जा संरक्षित नहीं रहती। ऊर्जा कुल मिलाकर तब भी संरक्षित रहती है, पर तभी जब आप निकाय को बढ़ाकर उसमें परिवेश भी सम्मिलित कर लें — इसलिए किसी निकाय की अपनी ऊर्जा सदैव केवल वियुक्त निकाय में ही संरक्षित रहती है।

अन्य विकल्प क्यों गलत हैं

• (b)
  केवल अवियुक्त (non-isolated) है — उलटा — अवियुक्त निकाय अपने परिवेश से स्वतंत्र रूप से ऊर्जा का आदान-प्रदान करता है, अतः उसकी अपनी कुल ऊर्जा बदलती रहती है; ऐसा नहीं है कि ऊर्जा केवल अवियुक्त निकायों में संरक्षित रहती हो।
• (c)
  वियुक्त और अवियुक्त दोनों हैं — अवियुक्त निकाय की ऊर्जा अपने आप में संरक्षित नहीं रहती, क्योंकि ऊष्मा या कार्य के रूप में ऊर्जा सीमा पार करती है, अतः 'दोनों' गलत है; यह प्रत्याभूति केवल वियुक्त निकाय के लिए ही है।
• (d)
  उपर्युक्त में से कोई नहीं — वियुक्त निकायों के लिए ऊर्जा संरक्षण लागू होता ही है, अतः 'उपर्युक्त में से कोई नहीं' गलत है।

ऊष्मागतिक निकायों का वर्गीकरण इस आधार पर होता है कि उनकी सीमा से क्या पार जा सकता है: विवृत निकाय पदार्थ और ऊर्जा दोनों का आदान-प्रदान करता है, संवृत निकाय ऊर्जा का करता है पर पदार्थ का नहीं, और वियुक्त निकाय किसी का नहीं। ऊर्जा संरक्षण का नियम कुल ऊर्जा के अचर रहने की प्रत्याभूति तभी देता है जब सीमा से कुछ पार न जाए — अर्थात् वियुक्त निकाय के लिए।

मुख्य तथ्य

• वियुक्त निकाय परिवेश से न पदार्थ का आदान-प्रदान करता है न ऊर्जा का, अतः उसकी कुल ऊर्जा अचर रहती है।
• संवृत निकाय ऊर्जा (ऊष्मा या कार्य) का आदान-प्रदान करता है, पदार्थ का नहीं।
• विवृत निकाय पदार्थ और ऊर्जा दोनों का आदान-प्रदान करता है।
• ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम के अनुसार आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन = दी गई ऊष्मा घटा किया गया कार्य; वियुक्त निकाय में दोनों शून्य होते हैं, अतः आंतरिक ऊर्जा अचर रहती है।

सामान्य भ्रम

• यह मान लेना कि ऊर्जा हर निकाय में संरक्षित रहती है — इसकी प्रत्याभूति तभी है जब सीमा से कुछ पार न जाए।
• 'संवृत' को 'वियुक्त' के साथ भ्रमित कर लेना; संवृत निकाय तब भी परिवेश से ऊर्जा का आदान-प्रदान करता है।

इस प्रश्न से सीधे संबंधित कोई पूर्व PYQ उपलब्ध नहीं।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  जो निकाय अपने परिवेश से न पदार्थ का आदान-प्रदान करता है और न ऊर्जा का, वह कहलाता है

  • (a)विवृत
  • (b)संवृत
  • (c)वियुक्त
  • (d)रुद्धोष्म
  उत्तर(c) वियुक्त — उसकी सीमा से कुछ भी पार नहीं जाता।
• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  किसी वियुक्त निकाय के लिए आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन होता है

  • (a)दी गई ऊष्मा के बराबर
  • (b)किए गए कार्य के बराबर
  • (c)धनात्मक
  • (d)शून्य
  उत्तर(d) शून्य — सीमा से न ऊष्मा पार जाती है न कार्य, अतः आंतरिक ऊर्जा अचर रहती है।