ऊष्मप्रवैगिकी क्या है? यह भौतिकी की एक शाखा है जो मैक्रोस्कोपिक सिस्टम के गुणों के अध्ययन से संबंधित है। वहीं, ऊर्जा को परिवर्तित करने के तरीके और इसके हस्तांतरण के तरीके भी अध्ययन के अंतर्गत आते हैं। थर्मोडायनामिक्स भौतिकी की एक शाखा है जो सिस्टम और उनके राज्यों में होने वाली प्रक्रियाओं का अध्ययन करती है। हम इस बारे में बात करेंगे कि उसके द्वारा पढ़ी जाने वाली चीजों की सूची में और क्या है।
परिभाषा
नीचे दी गई तस्वीर में आप गर्म पानी के जग का अध्ययन करते समय प्राप्त थर्मोग्राम का एक उदाहरण देख सकते हैं।
ऊष्मप्रवैगिकी एक विज्ञान है जो अनुभवजन्य रूप से प्राप्त सामान्यीकृत तथ्यों पर निर्भर करता है। थर्मोडायनामिक प्रणालियों में होने वाली प्रक्रियाओं को मैक्रोस्कोपिक मात्राओं का उपयोग करके वर्णित किया गया है। उनकी सूची में एकाग्रता, दबाव, तापमान और इसी तरह के पैरामीटर शामिल हैं। यह स्पष्ट है कि वे व्यक्तिगत अणुओं पर लागू नहीं होते हैं, लेकिन सिस्टम के सामान्य रूप में विवरण के लिए कम हो जाते हैं (उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोडायनामिक्स में उपयोग की जाने वाली मात्राओं के विपरीत)।
ऊष्मप्रवैगिकी भौतिकी की एक शाखा है जिसके अपने नियम भी हैं। वे, बाकी लोगों की तरह, एक सामान्य प्रकृति के हैं। ए. की संरचना का विशिष्ट विवरणहमारे द्वारा चुने गए किसी भी अन्य पदार्थ का कानूनों की प्रकृति पर महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ेगा। इसलिए वे कहते हैं कि भौतिकी की यह शाखा विज्ञान और प्रौद्योगिकी में सबसे अधिक लागू (या बल्कि, सफलतापूर्वक लागू) में से एक है।
आवेदन
उदाहरणों की सूची बहुत लंबी हो सकती है। उदाहरण के लिए, ऊष्मप्रवैगिकी कानूनों पर आधारित कई समाधान थर्मल इंजीनियरिंग या विद्युत ऊर्जा उद्योग के क्षेत्र में पाए जा सकते हैं। रासायनिक प्रतिक्रियाओं, चरण संक्रमण, स्थानांतरण घटना के विवरण और समझ के बारे में कहने की जरूरत नहीं है। एक तरह से, थर्मोडायनामिक्स क्वांटम गतिकी के साथ "सहयोग" करता है। उनके संपर्क का क्षेत्र ब्लैक होल की घटना का वर्णन है।
कानून
उपरोक्त चित्र थर्मोडायनामिक प्रक्रियाओं में से एक का सार दर्शाता है - संवहन। पदार्थ की गर्म परतें ऊपर उठती हैं, ठंडी परतें नीचे गिरती हैं।
कानूनों का एक वैकल्पिक नाम, जो वैसे, अधिक बार प्रयोग किया जाता है, उष्मागतिकी की शुरुआत है। आज तक, उनमें से तीन हैं (प्लस एक "शून्य", या "सामान्य")। लेकिन प्रत्येक नियम के बारे में बात करने से पहले, आइए इस प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास करें कि ऊष्मागतिकी के सिद्धांत क्या हैं।
वे कुछ निश्चित अभिधारणाओं का एक समूह हैं जो मैक्रोसिस्टम में होने वाली प्रक्रियाओं को समझने का आधार बनाते हैं। ऊष्मप्रवैगिकी के सिद्धांतों के प्रावधानों को प्रयोगों की एक पूरी श्रृंखला के रूप में अनुभवजन्य रूप से स्थापित किया गया था और वैज्ञानिक अनुसंधान किया गया था। इस प्रकार, कुछ सबूत हैंहमें उनकी सटीकता के बारे में एक भी संदेह के बिना अभिधारणाओं को अपनाने की अनुमति देता है।
कुछ लोग आश्चर्य करते हैं कि थर्मोडायनामिक्स को इन कानूनों की आवश्यकता क्यों है। ठीक है, हम कह सकते हैं कि उनका उपयोग करने की आवश्यकता इस तथ्य के कारण है कि भौतिकी के इस खंड में, मैक्रोस्कोपिक मापदंडों को सामान्य तरीके से वर्णित किया गया है, उनकी सूक्ष्म प्रकृति या उसी योजना की विशेषताओं पर विचार किए बिना। यह अधिक विशिष्ट होने के लिए थर्मोडायनामिक्स का क्षेत्र नहीं है, बल्कि सांख्यिकीय भौतिकी का क्षेत्र है। एक और महत्वपूर्ण बात यह है कि ऊष्मप्रवैगिकी के सिद्धांत एक दूसरे से स्वतंत्र हैं। यानी एक सेकण्ड काम नहीं करेगा।
आवेदन
ऊष्मप्रवैगिकी का अनुप्रयोग, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, कई दिशाओं में जाता है। वैसे, इसके सिद्धांतों में से एक को आधार के रूप में लिया जाता है, जिसकी व्याख्या ऊर्जा के संरक्षण के कानून के रूप में अलग तरह से की जाती है। ऊर्जा उद्योग, बायोमेडिसिन और रसायन विज्ञान जैसे उद्योगों में थर्मोडायनामिक समाधान और पोस्टुलेट्स को सफलतापूर्वक लागू किया जा रहा है। यहां जैविक ऊर्जा में, ऊर्जा के संरक्षण के नियम और थर्मोडायनामिक प्रक्रिया की संभावना और दिशा के नियम का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसके साथ ही वहां तीन सबसे सामान्य अवधारणाओं का उपयोग किया जाता है, जिस पर संपूर्ण कार्य और उसका विवरण आधारित होता है। यह एक थर्मोडायनामिक प्रणाली, प्रक्रिया और प्रक्रिया चरण है।
प्रक्रियाएं
ऊष्मप्रवैगिकी में प्रक्रियाओं में जटिलता की अलग-अलग डिग्री होती है। उनमें से सात हैं। सामान्य तौर पर, इस मामले में प्रक्रिया को स्थूल अवस्था में बदलाव के अलावा और कुछ नहीं समझा जाना चाहिएजो सिस्टम पहले दिया गया था। यह समझा जाना चाहिए कि सशर्त प्रारंभिक अवस्था और अंतिम परिणाम के बीच का अंतर नगण्य हो सकता है।
यदि अंतर असीम रूप से छोटा है, तो हम उस प्रक्रिया को प्राथमिक कह सकते हैं जो हुई है। यदि हम प्रक्रियाओं पर चर्चा करते हैं, तो हमें अतिरिक्त शर्तों का उल्लेख करने का सहारा लेना होगा। उनमें से एक "कामकाजी निकाय" है। एक कार्यशील द्रव एक प्रणाली है जिसमें एक या कई थर्मल प्रक्रियाएं होती हैं।
प्रक्रियाओं को पारंपरिक रूप से गैर-संतुलन और संतुलन में विभाजित किया गया है। उत्तरार्द्ध के मामले में, सभी राज्य जिनके माध्यम से थर्मोडायनामिक प्रणाली को गुजरना पड़ता है, क्रमशः, कोई भी संतुलन नहीं है। अक्सर, राज्यों में परिवर्तन ऐसे मामलों में तीव्र गति से होता है। लेकिन संतुलन प्रक्रियाएं अर्ध-स्थिर प्रक्रियाओं के करीब हैं। उनमें, परिवर्तन परिमाण के धीमे क्रम हैं।
ऊष्मप्रवैगिकी प्रणालियों में होने वाली थर्मल प्रक्रियाएं प्रतिवर्ती और अपरिवर्तनीय दोनों हो सकती हैं। सार को समझने के लिए, आइए हम अपने प्रतिनिधित्व में क्रियाओं के अनुक्रम को कुछ अंतरालों में विभाजित करें। यदि हम समान प्रक्रिया को समान "वे स्टेशनों" के साथ उल्टा कर सकते हैं, तो इसे प्रतिवर्ती कहा जा सकता है। नहीं तो यह काम नहीं करेगा।
