थर्मोडायनामिक्सचे कायदे

नक्कीच आपण कधीही संकल्पना ऐकली असेल थर्मोडायनामिक्सचे कायदे. हे थर्मोडायनामिक्सच्या तत्त्वांसाठी देखील ओळखले जाते. हे भौतिकशास्त्राच्या या शाखेच्या सर्वात प्राथमिक सूत्रांचा संदर्भ घेतात. जणू प्रत्येक गोष्टीच्या आधारे तो आपला पिता आहे. ते सूत्र परिस्थितींचा एक संच आहेत जे तथाकथित थर्मोडायनामिक सिस्टमच्या वर्तनचे वर्णन करण्यासाठी जबाबदार असतात. तापमान, उर्जा आणि एंट्रोपीसारख्या मूलभूत भौतिकशास्त्राशी संबंधित असलेल्या सर्व गोष्टींचा अभ्यास करण्यास आणि समजून घेण्यासाठी या प्रणाली विश्वाचा एक भाग सैद्धांतिक मार्गाने वेगळ्या आहेत.

या लेखात आम्ही थर्मोडायनामिक्सच्या नियमांबद्दल आपल्याला आवश्यक असलेली प्रत्येक गोष्ट स्पष्ट करणार आहोत.

थर्मोडायनामिक्सचे कायदे

थर्मोडायनामिक्सचे 4 कायदे आहेत आणि ते शून्य ते तीन गुणांपर्यंत सूचीबद्ध आहेत, हे कायदे आपल्या विश्वातील सर्व भौतिक कायदे तसेच आपल्या जगात पाहिल्या जाणार्‍या विशिष्ट घटनेची अशक्यता समजून घेतात.

या कायद्यांचे वेगळे किंवा मूळ आहेत. काही आधीच्या लोकांकडून तयार केले गेले होते. थर्मोडायनामिक्सचा शेवटचा ज्ञात कायदा म्हणजे शून्य कायदा. प्रयोगशाळांमध्ये केलेल्या सर्व अभ्यासामध्ये आणि संशोधनात हे कायदे कायम आहेत. आपले विश्व कसे कार्य करते हे समजून घेणे त्यांना आवश्यक आहे. आम्ही थर्मोडायनामिक्सचे काय नियम आहेत ते एक एक करून वर्णन करणार आहोत.

थर्मोडायनामिक्सचा पहिला कायदा

हा कायदा म्हणतो उर्जेची निर्मिती किंवा नाश होऊ शकत नाही, केवळ बदलले जातात. याला उर्जा संवर्धनाचा कायदा देखील म्हणतात. हे व्यावहारिकपणे दर्शवित आहे की कोणत्याही भौतिक प्रणालीमध्ये त्याच्या वातावरणापासून वेगळी केलेली आहे, सर्व प्रमाणात त्याची उर्जा नेहमीच एकसारखी असेल. जरी उर्जेचे रुपांतर एका प्रकारे किंवा दुसर्‍या प्रकारच्या उर्जेमध्ये केले जाऊ शकते, परंतु या सर्व उर्जेची संपूर्णता नेहमीच सारखी असते.

ते अधिक चांगल्या प्रकारे समजण्यासाठी आम्ही एक उदाहरण देणार आहोत. या तत्त्वाचे अनुसरण करून, जर आपण एखाद्या उर्जाच्या स्वरूपात उर्जाच्या प्रमाणात विशिष्ट प्रमाणात उर्जेचा पुरवठा केला तर त्याच्या उर्जेची वाढ आणि त्यातील यंत्रणेने केलेल्या कामांमधील फरक शोधून एकूण उर्जेची मात्रा मोजली जाऊ शकते. आसपासच्या. दुसर्‍या शब्दांत सांगायचं तर त्या क्षणी सिस्टमची उर्जा आणि त्याद्वारे केलेले काम यांच्यातील फरक म्हणजे सोडण्यात येणारी उष्णता ऊर्जा. तथापि, जर आपण सिस्टमची एकूण उर्जा जोडली तर त्याचा काही भाग उष्णतेच्या रूपात बदलला असला तरी, सिस्टमच्या उर्जेची एकूण बेरीज समान आहे.

थर्मोडायनामिक्सचा दुसरा कायदा

हा कायदा खालीलप्रमाणे आहे: पुरेसा वेळ दिल्यास, सर्व यंत्रणा शेवटी असंतुलन निर्माण करतात. हे तत्व एन्ट्रॉपीच्या कायद्याच्या नावाने देखील ओळखले जाते. त्याचा सारांश खालीलप्रमाणे आहे. ब्रह्मांडात अस्तित्वात असलेल्या एन्ट्रोपीचे प्रमाण काळानुसार वाढत जाते. यंत्रणेची एंट्रोपी म्हणजेच त्याच्या व्याधीचे प्रमाण मोजते. म्हणजेच, थर्मोडायनामिक्सचा दुसरा नियम आम्हाला सांगत आहे की एकदा प्रणालीच्या डिसऑर्डरची डिग्री वाढते की ते संतुलन गाठतात. याचा किंवा याचा अर्थ असा आहे की जर आम्ही एखाद्या सिस्टमला पुरेसा वेळ दिला तर त्यात शेवटी असंतुलन निर्माण होईल.

हा कायदा आहे जो काही शारीरिक घटनेची अपरिवर्तनीयता स्पष्ट करण्यासाठी जबाबदार आहे. उदाहरणार्थ, कागदाचा कागद का जळला आहे हे समजावून सांगण्यास मदत करतो की मूळ आकार परत येऊ शकत नाही. कागद आणि अग्नि म्हणून ओळखल्या जाणा this्या या प्रणालीमध्ये विकृती इतक्या प्रमाणात वाढली आहे की त्याच्या उत्पत्तीकडे परत येणे शक्य नाही. हा कायदा एन्ट्रॉपी स्टेट फंक्शनचा परिचय देतो, जो भौतिक प्रणालींच्या बाबतीत डिसऑर्डर आणि त्याच्या अपरिहार्य उर्जाचे प्रतिनिधित्व करण्यास जबाबदार आहे.

हे सर्व एंट्रॉपीसह कार्य करते, ज्याद्वारे उर्जेची डिग्री जो प्रणालीद्वारे वापरली जाऊ शकत नाही आणि त्यामुळे पर्यावरणाला हरवते. समतोल स्थितीत बदल झाल्यास हे उद्भवते. समतोल शेवटची पदवी पहिल्यापेक्षा अधिक एन्ट्रोपी असेल. हा कायदा नमूद करतो की एंट्रोपी बदल सिस्टमच्या तपमानाने विभाजित उष्णता हस्तांतरणापेक्षा नेहमीच समान किंवा जास्त असेल. या प्रकरणात तापमान सिस्टमच्या एन्ट्रोपीची व्याख्या करण्यासाठी एक महत्त्वपूर्ण बदल आहे.

थर्मोडायनामिक्सचे दुसरे तत्व समजून घेण्यासाठी आम्ही एक उदाहरण देणार आहोत. जर आम्ही काही प्रमाणात पदार्थ जळत राहिलो आणि आम्ही परिणामी राखांसह बॉल एकत्रित ठेवला तर आम्ही प्रारंभिक स्थितीपेक्षा कमी पदार्थ असल्याचे सत्यापित करू शकतो. कारण पदार्थ वायू बनले आहेत ज्या परत मिळू शकत नाहीत आणि यामुळे फैलाव व व्याधी होऊ शकतात. हे आपण पाहतो की राज्यात एक राज्य दोनपेक्षा कमीत कमी एन्ट्रोपी होता.

थर्मोडायनामिक्सचा तिसरा कायदा

हा कायदा खालीलप्रमाणे आहे: परिपूर्ण शून्य पोहोचल्यावर भौतिक प्रणालीची प्रक्रिया थांबते. निरपेक्ष शून्य म्हणजे आपण सर्वात कमी तापमान असू शकतो. या प्रकरणात, आम्ही तापमान केल्विनमध्ये तापमान मोजतो. अशाप्रकारे असे म्हटले आहे की तापमान आणि थंडपणामुळे सिस्टमची एंट्रोपी परिपूर्ण शून्यावर येते. या प्रकरणांमध्ये हे निश्चित स्थिर म्हणून अधिक मानले जाते. जेव्हा परिपूर्ण शून्य गाठले जाते तेव्हा भौतिक प्रणालींच्या प्रक्रिया थांबतात. म्हणून, एन्ट्रोपीचे किमान परंतु स्थिर मूल्य असेल.

परिपूर्ण शून्य मिळविणे किंवा न करणे सोपे आहे. केल्विन अंशांमध्ये परिपूर्ण शून्याचे मूल्य शून्य आहे परंतु जर आपण ते सेल्सिअस तपमान मोजमापात वापरले तर -273.15 अंश आहे.

थर्मोडायनामिक्सचा शून्य कायदा

हा कायदा शेवटचा होता आणि खालीलप्रमाणे वाचला: जर ए = सी आणि बी = सी असेल तर ए = बी. हे थर्मोडायनामिक्सच्या इतर तीन नियमांचे मूलभूत आणि मूलभूत नियम स्थापित करते. हेच औष्णिक समतोल कायद्याच्या नावाने गृहित धरले जाते. म्हणजेच जर इतर यंत्रणा स्वतंत्रपणे औष्णिक समतोल असतील तर ते एकमेकांशी थर्मल समतोल असणे आवश्यक आहे. हा कायदा तपमानाचे तत्त्व स्थापित करण्यास अनुमती देतो. हे सिद्धांत औष्णिक समतोल आढळलेल्या दोन भिन्न शरीरांच्या थर्मल उर्जाची तुलना एकमेकांशी करतात. जर या दोन शरीरात थर्मल समतोल असेल तर ते एकाच तापमानात अनावश्यक असतील. दुसरीकडे, दोघेही तृतीय प्रणालीसह थर्मल शिल्लक बदलतात तर तेसुद्धा एकमेकांशी असतील.

मला आशा आहे की या माहितीसह आपण थर्मोडायनामिक्सच्या नियमांबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकता.