ऊष्मप्रवैगिकी के सिद्धांत

भौतिकी के क्षेत्र में, सिस्टम में गर्मी और काम से उत्पन्न परिवर्तनों का अध्ययन करने के लिए एक शाखा प्रभारी है। यह थर्मोडायनामिक्स के बारे में है। यह भौतिकी की एक शाखा है जो सभी संक्रमणों के अध्ययन के लिए जिम्मेदार है, जो केवल एक प्रक्रिया का परिणाम है जिसमें मैक्रो स्तर पर तापमान और ऊर्जा के राज्य चर में परिवर्तन शामिल हैं। वहाँ कई हैं ऊष्मप्रवैगिकी के सिद्धांत जो भौतिकी के कई पहलुओं के लिए मौलिक हैं।

इसलिए हम आपको इस लेख में बताने जा रहे हैं कि थर्मोडायनामिक्स के सिद्धांत क्या हैं और इसका महत्व क्या है।

ऊष्मप्रवैगिकी के लक्षण

यदि हम शास्त्रीय ऊष्मागतिकी का विश्लेषण करते हैं, तो हम पाएंगे कि यह स्थूल प्रणालियों की अवधारणा पर आधारित है। यह प्रणाली बाहरी वातावरण से अलग होने के भौतिक या वैचारिक गुण का केवल एक हिस्सा है। थर्मोडायनामिक प्रणाली का बेहतर अध्ययन करने के लिए, यह हमेशा माना जाता है कि यह एक भौतिक द्रव्यमान है यह बाह्य पारितंत्र के साथ ऊर्जा के आदान-प्रदान से विचलित नहीं होता है।

संतुलन में एक मैक्रोस्कोपिक प्रणाली की स्थिति थर्मोडायनामिक चर नामक मात्राओं द्वारा निर्दिष्ट की जाती है। हम इन सभी चरों को जानते हैं: तापमान, दबाव, आयतन और रासायनिक संरचना। ये सभी चर प्रणाली और उसके संतुलन को परिभाषित करते हैं। अनुप्रयोगों के अंतरराष्ट्रीय गठबंधन के लिए धन्यवाद, रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी के मुख्य प्रतीक स्थापित किए गए हैं। इन इकाइयों का उपयोग करना बेहतर काम कर सकता है और ऊष्मप्रवैगिकी के सिद्धांतों की व्याख्या कर सकता है।

हालांकि, ऊष्मप्रवैगिकी की एक शाखा है जो संतुलन का अध्ययन नहीं करती है, बल्कि, वे थर्मोडायनामिक प्रक्रियाओं का विश्लेषण करने के प्रभारी हैं जो मुख्य रूप से स्थिर तरीके से संतुलन की स्थिति प्राप्त करने की क्षमता नहीं होने की विशेषता है।

ऊष्मप्रवैगिकी के सिद्धांत

ऊष्मप्रवैगिकी के 4 सिद्धांत हैं, शून्य से तीन बिंदुओं तक सूचीबद्ध हैं, ये कानून हमारे ब्रह्मांड में भौतिकी के सभी नियमों को समझने में मदद करते हैं और हमारी दुनिया में कुछ घटनाओं को देखना असंभव है। इन्हें ऊष्मागतिकी के नियमों के नाम से भी जाना जाता है। इन कानूनों के अलग-अलग मूल हैं। कुछ पिछले सूत्रों से तैयार किए गए हैं। ऊष्मागतिकी का अंतिम ज्ञात नियम शून्य नियम है। प्रयोगशाला में की जाने वाली सभी जाँचों और जाँचों में ये नियम स्थायी होते हैं। वे यह समझने के लिए आवश्यक हैं कि हमारा ब्रह्मांड कैसे काम करता है। हम ऊष्मप्रवैगिकी के सिद्धांतों का एक-एक करके वर्णन करेंगे।

पहला सिद्धांत

यह नियम कहता है कि ऊर्जा को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है, इसे केवल रूपांतरित किया जा सकता है। इसे ऊर्जा संरक्षण के नियम के रूप में भी जाना जाता है। वास्तव में, इसका मतलब है कि किसी भी भौतिक प्रणाली में अपने पर्यावरण से अलग, उसकी सारी ऊर्जा हमेशा समान रहेगी। यद्यपि ऊर्जा को किसी न किसी रूप में अन्य प्रकार की ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है, लेकिन इन सभी ऊर्जाओं का योग हमेशा समान होता है।

इसे और अच्छे से समझने के लिए हम एक उदाहरण देंगे। इस सिद्धांत का पालन करते हुए, यदि हम ऊष्मा के रूप में एक भौतिक प्रणाली में ऊर्जा की एक निश्चित मात्रा का योगदान करते हैं, तो हम आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि और सिस्टम और उसके परिवेश द्वारा किए गए कार्य के बीच अंतर का पता लगाकर कुल ऊर्जा की गणना कर सकते हैं। यानी उस समय सिस्टम में जो ऊर्जा है और जो काम उसने किया है, उसके बीच का अंतर जारी की गई तापीय ऊर्जा होगी।

दूसरा सिद्धांत

यदि पर्याप्त समय है, तो सभी प्रणालियाँ अंततः अपना संतुलन खो देंगी। इस सिद्धांत को एन्ट्रापी का नियम भी कहा जाता है। इसे निम्नानुसार संक्षेपित किया जा सकता है। ब्रह्मांड में एन्ट्रापी की मात्रा समय के साथ बढ़ेगी। सिस्टम की एन्ट्रापी विकार की डिग्री को मापने के लिए एक सूचकांक है। दूसरे शब्दों में, ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा सिद्धांत हमें बताता है कि एक बार जब प्रणाली संतुलन के एक बिंदु पर पहुंच जाती है, यह सिस्टम में अव्यवस्था की डिग्री को बढ़ाएगा। इसका मतलब यह हो सकता है कि यदि हम किसी प्रणाली को पर्याप्त समय देते हैं, तो वह अंततः असंतुलित हो जाएगी।

यह वह नियम है जो कुछ भौतिक घटनाओं की अपरिवर्तनीयता की व्याख्या करने के लिए जिम्मेदार है। उदाहरण के लिए, यह हमें यह समझाने में मदद करता है कि एक पेपर क्यों एक कागज जला दिया गया है अपने मूल आकार में वापस नहीं आ सकता। कागज और आग के रूप में जानी जाने वाली इस प्रणाली में, विकार इस हद तक बढ़ गया है कि इसके मूल में वापस आना संभव नहीं है। यह कानून एन्ट्रापी राज्य फ़ंक्शन का परिचय देता है, जो भौतिक प्रणालियों के मामले में विकार की डिग्री और ऊर्जा की अपरिहार्य हानि का प्रतिनिधित्व करने के लिए जिम्मेदार है।

ऊष्मागतिकी के दूसरे सिद्धांत को समझने के लिए हम एक उदाहरण देने जा रहे हैं। यदि हम एक निश्चित मात्रा में पदार्थ को जलाते हैं और परिणामी राख के साथ गेंद डालते हैं, तो हम देख सकते हैं कि प्रारंभिक अवस्था की तुलना में कम पदार्थ है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पदार्थ गैसों में बदल गया है कि उन्हें पुनर्प्राप्त नहीं किया जा सकता है और उन्हें बिखराव और अव्यवस्थित होना पड़ता है। इस प्रकार हम देखते हैं कि राज्य एक में राज्य दो की तुलना में कम से कम एन्ट्रापी थी।

तीसरा सिद्धांत

जब निरपेक्ष शून्य पर पहुँच जाता है, तो भौतिक प्रणाली प्रक्रिया रुक जाती है। परम शून्य वह न्यूनतम तापमान है जिस तक हम पहुँच सकते हैं। इस मामले में, हम तापमान को केल्विन डिग्री में मापते हैं। इस प्रकार, यह कहा जा सकता है कि तापमान और शीतलन के कारण सिस्टम की एन्ट्रापी शून्य हो जाती है। इन मामलों में, यह एक निश्चित स्थिरांक की तरह अधिक है। जब यह पूर्ण शून्य पर पहुंच जाता है, तो भौतिक प्रणाली की प्रक्रिया रुक जाती है। इसलिए, एन्ट्रापी का न्यूनतम लेकिन स्थिर मान होगा।

परम शून्य तक पहुँचना या न पाना एक आसान काम है। केल्विन डिग्री का निरपेक्ष शून्य मान शून्य होता है, लेकिन अगर हम इसका उपयोग करते हैं सेल्सियस तापमान पैमाने माप, -273,15 डिग्री है।

शून्य कानून

यह कानून है बाद वाला मानता है और कहता है कि यदि ए = सी और बी = सी, तो ए = बी। यह ऊष्मप्रवैगिकी के अन्य तीन कानूनों के बुनियादी और बुनियादी नियमों को स्थापित करता है। यह एक ऐसा नाम है जो तापीय संतुलन के नियम को मानता है। दूसरे शब्दों में, यदि सिस्टम और अन्य सिस्टम स्वतंत्र रूप से थर्मल संतुलन में हैं, तो उन्हें थर्मल संतुलन में होना चाहिए। यह कानून तापमान सिद्धांतों की स्थापना की अनुमति देता है। इस सिद्धांत का उपयोग थर्मल संतुलन की स्थिति में दो अलग-अलग वस्तुओं की तापीय ऊर्जा की तुलना करने के लिए किया जाता है। यदि ये दोनों वस्तुएँ तापीय साम्य में हैं, तो वे अनावश्यक रूप से एक ही तापमान पर होंगी। दूसरी ओर, यदि वे दोनों तीसरी प्रणाली के थर्मल संतुलन को बदलते हैं, तो वे एक दूसरे को भी प्रभावित करेंगे।

मुझे आशा है कि इस जानकारी से आप इसकी विशेषताओं के थर्मोडायनामिक्स के सिद्धांतों के बारे में अधिक जान सकते हैं।