ऊष्मप्रवैगिकी भौतिकी की एक शाखा है जो किसी पदार्थ या एक निश्चित माध्यम के पूरे आयतन में तापीय ऊर्जा और उसके वितरण के सिद्धांतों का अध्ययन करती है। यह अनुशासन कुछ सामान्य सार्वभौमिक सिद्धांतों पर आधारित है और कई अन्य विज्ञानों के अनुभव का उपयोग करता है। थर्मोडायनामिक संतुलन वैज्ञानिक ज्ञान के इस क्षेत्र की आधारशिला है।
जीवों की सबसे महत्वपूर्ण और शायद सबसे विशिष्ट संपत्ति में से एक ऊर्जा को परिवर्तित करने और इसे विभिन्न रूपों में संग्रहीत करने की उनकी अद्वितीय क्षमता है। थर्मोडायनामिक संतुलन एक प्रणाली की ऐसी स्थिति है जिसमें किसी भी बाहरी कारकों के प्रभाव के बिना इसके पैरामीटर और विशेषताएं समय के साथ नहीं बदल सकती हैं।
अर्थात्: एक या अधिक भौतिक वस्तुओं से युक्त सैद्धांतिक रूप से पृथक भौतिक प्रणाली अनिश्चित काल तक संतुलन की स्थिति में रह सकती है। यदि थर्मोडायनामिक संतुलन गड़बड़ा जाता है, तो कोई भी प्रणाली वापस लौट जाएगीअपने आप में स्थिर स्थिति के लिए। यह भौतिकी के मूलभूत सिद्धांतों में से एक है, जिस पर हमारे जीवन और प्रकृति दोनों में बहुत कुछ बना हुआ है।
ऊष्मप्रवैगिकी संतुलन की कल्पना करने का सबसे आसान तरीका गर्म चाय के साथ थर्मस जैसी प्राकृतिक मानवीय विशेषता का उदाहरण है, जो कि बहुत अलग प्रणाली है। बेशक, पदार्थ के किसी भी बिंदु पर तापमान (इस मामले में, चाय) समान होगा। लेकिन अगर आप एक आइस क्यूब को थर्मस में गिराते हैं, तो थर्मोडायनामिक संतुलन तुरंत गड़बड़ा जाएगा, क्योंकि तरल के विभिन्न हिस्सों में तापमान में अंतर होगा।
इस मामले में, उच्च तापमान के क्षेत्र से ठंडे क्षेत्रों की ओर गर्मी हस्तांतरण होगा, जब तक कि पूरे वॉल्यूम में थर्मल शासन की एकरूपता स्थापित नहीं हो जाती। ऐसा होने पर, स्थिरता बहाल हो जाएगी। कोई भी थर्मोडायनामिक प्रणाली इस तरह काम करती है, चाहे उसका पैमाना कुछ भी हो और उसमें कितनी भी वस्तुएँ हों।
संतुलन की मुख्य स्थिति, जो तंत्र के सभी बिंदुओं पर समान तापमान सूचकांक है, जीवों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। सभी जैविक वस्तुओं को सामान्य जीवन बनाए रखने के लिए ऊर्जा की नियमित आपूर्ति की आवश्यकता होती है। सभी जैविक प्रक्रियाओं को भी स्थिर गर्मी हस्तांतरण और समान वितरण की आवश्यकता होती है।
उदाहरण के लिए, पौधे, सौर ऊर्जा को संचित करके, इसे कार्बनिक पदार्थों के रासायनिक बंधों में परिवर्तित करते हैंप्रकाश संश्लेषण। जानवरों के शरीर में, सब कुछ ठीक विपरीत होता है - भोजन से प्राप्त कार्बनिक पदार्थ ऊर्जा में परिवर्तित हो जाते हैं। ऐसी सभी प्रक्रियाएं (पौधे और पशु जगत दोनों के प्रतिनिधियों के लिए) थर्मोडायनामिक प्रणाली के सिद्धांतों के अनुसार सख्ती से होती हैं।
ऊष्मप्रवैगिकी की मूल अवधारणाएं जीवित जैविक प्रणालियों और निर्जीव प्रकृति दोनों के लिए सार्वभौमिक और अस्थिर हैं। ऊष्मप्रवैगिकी के सिद्धांत बताते हैं कि संबंधित वस्तुओं के किसी भी संग्रह को थर्मोडायनामिक प्रणाली कहा जा सकता है। अंतर केवल वस्तुओं के पैमाने और संख्या में है। ऐसी प्रणालियों के उदाहरण हमारे शरीर, हृदय या अन्य आंतरिक अंगों की कोशिकाएं हैं। संपूर्ण जीव भी कुछ अर्थों में एक थर्मोडायनामिक प्रणाली है। जीवमंडल, महासागर जैसी विशाल वस्तुएं भी इसी श्रेणी में आती हैं। और वे थर्मोडायनामिक संतुलन के समान नियमों के अधीन हैं।
