வெப்ப இயக்கவியலின் கோட்பாடுகள்

இயற்பியல் துறையில், வெப்பம் மற்றும் அமைப்பில் வேலை செய்வதால் ஏற்படும் மாற்றங்களைப் படிக்கும் பொறுப்பில் ஒரு கிளை உள்ளது. இது வெப்ப இயக்கவியல் பற்றியது. இது இயற்பியலின் ஒரு கிளை ஆகும், இது அனைத்து மாற்றங்களையும் ஆய்வு செய்வதற்கு பொறுப்பாகும், இது மேக்ரோ மட்டத்தில் வெப்பநிலை மற்றும் ஆற்றலின் நிலை மாறிகளில் மாற்றங்களை உள்ளடக்கிய ஒரு செயல்முறையின் விளைவாகும். அங்கு நிறைய இருக்கிறது வெப்ப இயக்கவியலின் கொள்கைகள் இயற்பியலின் பல அம்சங்களுக்கு அடிப்படை.

எனவே, இந்த கட்டுரையில் வெப்ப இயக்கவியலின் கோட்பாடுகள் என்ன, அதன் முக்கியத்துவம் என்ன என்பதை நாங்கள் உங்களுக்குச் சொல்லப் போகிறோம்.

வெப்ப இயக்கவியலின் பண்புகள்

கிளாசிக்கல் தெர்மோடைனமிக்ஸை பகுப்பாய்வு செய்தால், அது மேக்ரோஸ்கோபிக் அமைப்புகளின் கருத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது என்பதைக் கண்டுபிடிப்போம். இந்த அமைப்பு வெளிப்புற சூழலில் இருந்து பிரிக்கும் உடல் அல்லது கருத்தியல் தரத்தின் ஒரு பகுதி மட்டுமே. தெர்மோடைனமிக் அமைப்பை நன்கு படிக்க, அது எப்போதும் ஒரு உடல் நிறை என்று கருதப்படுகிறது வெளிப்புற சுற்றுச்சூழல் அமைப்புடன் ஆற்றல் பரிமாற்றத்தால் அது தொந்தரவு செய்யப்படவில்லை.

சமநிலையில் உள்ள மேக்ரோஸ்கோபிக் அமைப்பின் நிலை தெர்மோடைனமிக் மாறிகள் எனப்படும் அளவுகளால் குறிப்பிடப்படுகிறது. இந்த மாறிகள் அனைத்தையும் நாம் அறிவோம்: வெப்பநிலை, அழுத்தம், தொகுதி மற்றும் இரசாயன கலவை. இந்த மாறிகள் அனைத்தும் அமைப்பு மற்றும் அதன் சமநிலையை வரையறுக்கிறது. பயன்பாடுகளின் சர்வதேச கூட்டணிக்கு நன்றி, வேதியியல் வெப்ப இயக்கவியலின் முக்கிய சின்னங்கள் நிறுவப்பட்டுள்ளன. இந்த அலகுகளைப் பயன்படுத்துவது சிறப்பாக செயல்பட முடியும் மற்றும் வெப்ப இயக்கவியலின் கொள்கைகளை விளக்க முடியும்.

எனினும், சமநிலையைப் படிக்காத வெப்ப இயக்கவியலின் ஒரு கிளை உள்ளது, மாறாக, சமநிலையின் நிலைகளை ஒரு நிலையான வழியில் அடையும் திறன் இல்லாததால் முக்கியமாக வகைப்படுத்தப்படும் தெர்மோடைனமிக் செயல்முறைகளை பகுப்பாய்வு செய்யும் பொறுப்பில் அவர்கள் உள்ளனர்.

வெப்ப இயக்கவியலின் கோட்பாடுகள்

பூஜ்ஜியத்திலிருந்து மூன்று புள்ளிகள் வரை பட்டியலிடப்பட்ட வெப்ப இயக்கவியலின் 4 கொள்கைகள் உள்ளன, இந்த விதிகள் நமது பிரபஞ்சத்தில் உள்ள இயற்பியலின் அனைத்து விதிகளையும் புரிந்துகொள்ள உதவுகின்றன, மேலும் நம் உலகில் சில நிகழ்வுகளைக் காண இயலாது. அவை வெப்ப இயக்கவியல் விதிகள் என்ற பெயரிலும் அறியப்படுகின்றன. இந்த சட்டங்கள் வெவ்வேறு தோற்றம் கொண்டவை. சில முந்தைய சூத்திரங்களிலிருந்து உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. வெப்ப இயக்கவியலின் கடைசி அறியப்பட்ட சட்டம் பூஜ்ஜிய சட்டம். ஆய்வகத்தில் மேற்கொள்ளப்படும் அனைத்து விசாரணைகள் மற்றும் விசாரணைகளில் இந்த சட்டங்கள் நிரந்தரமானவை. நமது பிரபஞ்சம் எவ்வாறு இயங்குகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள அவை அவசியம். வெப்ப இயக்கவியலின் கொள்கைகளை ஒவ்வொன்றாக விவரிப்போம்.

முதல் கொள்கை

இந்த சட்டம் ஆற்றலை உருவாக்கவோ அல்லது அழிக்கவோ முடியாது, அதை மட்டுமே மாற்ற முடியும் என்று கூறுகிறது. இது ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. உண்மையில், இதன் பொருள் என்னவென்றால், எந்தவொரு சுற்றுச்சூழல் அமைப்பிலும் அதன் சூழலில் இருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டால், அதன் அனைத்து ஆற்றலும் எப்போதும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். ஆற்றலை ஒரு வடிவத்தில் அல்லது இன்னொரு வடிவத்தில் மற்ற வகை ஆற்றல்களாக மாற்ற முடியும் என்றாலும், இந்த அனைத்து ஆற்றல்களின் கூட்டுத்தொகை எப்போதும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்.

அதை நன்கு புரிந்துகொள்ள ஒரு உதாரணம் தருகிறோம். இந்தக் கொள்கையைப் பின்பற்றி, நாம் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலை ஒரு ப systemதீக அமைப்பிற்கு வெப்ப வடிவில் வழங்கினால், உள் ஆற்றலின் அதிகரிப்புக்கும் அமைப்பு மற்றும் அதன் சுற்றுப்புறங்கள் செய்யும் வேலைக்கும் உள்ள வித்தியாசத்தைக் கண்டறிவதன் மூலம் மொத்த ஆற்றலைக் கணக்கிடலாம். அதாவது, அந்த நேரத்தில் கணினி கொண்டிருக்கும் ஆற்றலுக்கும் அது செய்த வேலைக்கும் உள்ள வித்தியாசம் வெளியிடப்பட்ட வெப்ப ஆற்றலாக இருக்கும்.

இரண்டாவது கொள்கை

போதுமான நேரம் இருந்தால், எல்லா அமைப்புகளும் இறுதியில் அவற்றின் சமநிலையை இழக்கும். இந்த கொள்கை என்ட்ரோபியின் சட்டம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. அதை பின்வருமாறு சுருக்கலாம். பிரபஞ்சத்தில் உள்ள என்ட்ரோபியின் அளவு காலப்போக்கில் அதிகரிக்கும். அமைப்பின் என்ட்ரோபி என்பது கோளாறின் அளவை அளவிடுவதற்கான ஒரு குறியீடாகும். வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டாவது கொள்கை அமைப்பு சமநிலை நிலையை அடைந்தவுடன் சொல்கிறது, இது கணினியில் கோளாறுகளின் அளவை அதிகரிக்கும். இதன் பொருள் நாம் ஒரு அமைப்புக்கு போதுமான நேரம் கொடுத்தால், அது இறுதியில் சமநிலையற்றதாகிவிடும்.

இது சில உடல் நிகழ்வுகளின் மீளமுடியாத தன்மையை விளக்கும் பொறுப்பு. உதாரணமாக, ஒரு காகிதம் ஏன் என்பதை விளக்க இது உதவுகிறது ஒரு காகிதம் எரிக்கப்பட்டது அதன் அசல் வடிவத்திற்கு திரும்ப முடியாது. காகிதம் மற்றும் நெருப்பு என்று அழைக்கப்படும் இந்த அமைப்பில், கோளாறு அதன் தோற்றத்திற்கு திரும்ப முடியாத அளவுக்கு அதிகரித்துள்ளது. இந்த சட்டம் என்ட்ரோபி நிலை செயல்பாட்டை அறிமுகப்படுத்துகிறது, இது உடல் அமைப்புகளின் விஷயத்தில் கோளாறு மற்றும் அதன் தவிர்க்க முடியாத ஆற்றல் இழப்பைக் குறிக்கும் பொறுப்பாகும்.

தெர்மோடைனமிக்ஸின் இரண்டாவது கொள்கையைப் புரிந்துகொள்ள நாம் ஒரு உதாரணத்தைக் கொடுக்கப் போகிறோம். நாம் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு பொருளை எரித்து அதன் விளைவாக வரும் சாம்பலுடன் சேர்ந்து பந்தை வைத்தால், ஆரம்ப நிலையில் இருப்பதை விட குறைவான பொருள் இருப்பதைக் காணலாம். ஏனென்றால், அந்த பொருள் வாயுக்களாக மாறியுள்ளது அவற்றை மீட்டெடுக்க முடியாது, அவர்கள் சிதறடிக்கவும் ஒழுங்கீனப்படுத்தவும் வேண்டும். மாநிலத்தில் இரண்டை விட மாநிலத்தில் ஒன்று குறைந்தபட்சம் என்ட்ரோபி இருந்ததை நாம் இப்படித்தான் பார்க்கிறோம்.

மூன்றாவது கொள்கை

பூஜ்ஜிய பூஜ்ஜியத்தை அடைந்தவுடன், உடல் அமைப்பு செயல்முறை நிறுத்தப்படும். முழுமையான பூஜ்ஜியம் என்பது நாம் அடையக்கூடிய மிகக் குறைந்த வெப்பநிலை. இந்த நிலையில், வெப்பநிலையை கெல்வின் டிகிரியில் அளவிடுகிறோம். இந்த வழியில், வெப்பநிலை மற்றும் குளிரூட்டல் அமைப்பின் என்ட்ரோபி பூஜ்ஜியமாக இருக்க காரணமாகிறது என்று கூறலாம். இந்த சந்தர்ப்பங்களில், இது ஒரு நிலையான மாறிலி போன்றது. அது பூஜ்ஜிய பூஜ்ஜியத்தை அடையும் போது, ​​உடல் அமைப்பு செயல்முறை நிறுத்தப்படும். எனவே, என்ட்ரோபிக்கு குறைந்தபட்ச ஆனால் நிலையான மதிப்பு இருக்கும்.

முழுமையான பூஜ்ஜியத்தை அடைவது அல்லது இல்லையா என்பது எளிதான பணி. கெல்வின் பட்டத்தின் முழுமையான பூஜ்ஜிய மதிப்பு பூஜ்யம், ஆனால் நாம் அதை பயன்படுத்தினால் செல்சியஸ் வெப்பநிலை அளவீடு, -273,15 டிகிரி ஆகும்.

பூஜ்ஜிய சட்டம்

இந்த சட்டம் பிந்தையவர் அனுமானித்து A = C மற்றும் B = C என்றால் A = B என்று கூறுகிறார். இது வெப்ப இயக்கவியலின் மற்ற மூன்று சட்டங்களின் அடிப்படை மற்றும் அடிப்படை விதிகளை நிறுவுகிறது. இது வெப்ப சமநிலையின் சட்டத்தை ஏற்றுக்கொள்ளும் பெயர். வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், அமைப்பு மற்றும் பிற அமைப்புகள் வெப்ப சமநிலையில் சுயாதீனமாக இருந்தால், அவை வெப்ப சமநிலையில் இருக்க வேண்டும். இந்த சட்டம் வெப்பநிலை கொள்கைகளை நிறுவ அனுமதிக்கிறது. இந்த கொள்கை வெப்ப சமநிலையின் நிலையில் இரண்டு வெவ்வேறு பொருள்களின் வெப்ப ஆற்றலை ஒப்பிட்டுப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த இரண்டு பொருள்களும் வெப்ப சமநிலையில் இருந்தால், அவை தேவையில்லாமல் ஒரே வெப்பநிலையில் இருக்கும். மறுபுறம், அவர்கள் இருவரும் மூன்றாவது அமைப்பின் வெப்ப சமநிலையை மாற்றினால், அவை ஒன்றையொன்று பாதிக்கும்.

இந்தத் தகவலின் மூலம் அதன் பண்புகளின் வெப்ப இயக்கவியலின் கொள்கைகளைப் பற்றி மேலும் அறிய முடியும் என்று நம்புகிறேன்.