ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ
ਤਾਪ (Q) ਉਹ ਊਰਜਾ ਹੈ ਜੋ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਅੰਤਰ ਦੇ ਕਾਰਨ ਇੱਕ ਵਸਤੂ ਤੋਂ ਦੂਜੀ ਵਸਤੂ ਵਿੱਚ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਸਿਸਟਮਾਂ ਅਤੇ ਵਾਤਾਵਰਣਾਂ ਬਾਰੇ, ਤਾਪ ਊਰਜਾ ਹੈ ਜੋ ਸਿਸਟਮ ਤੋਂ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜਾਂ ਊਰਜਾ ਹੈ ਜੋ ਵਾਤਾਵਰਣ ਤੋਂ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਅੰਤਰ ਦੇ ਕਾਰਨ। ਜੇਕਰ ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ, ਤਾਂ ਗਰਮੀ ਸਿਸਟਮ ਤੋਂ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਵਗਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ, ਤਾਂ ਗਰਮੀ ਵਾਤਾਵਰਣ ਤੋਂ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਵਗਦੀ ਹੈ।
ਤਾਪ (Q) ਊਰਜਾ ਹੈ ਜੋ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਅੰਤਰ ਕਾਰਨ ਚਲਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਕੰਮ (W) ਕੰਮ ਰਾਹੀਂ ਊਰਜਾ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, ਜੇਕਰ ਸਿਸਟਮ ਵਾਤਾਵਰਣ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਊਰਜਾ ਸਿਸਟਮ ਤੋਂ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਚਲੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਜੇਕਰ ਵਾਤਾਵਰਣ ਸਿਸਟਮ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਊਰਜਾ ਵਾਤਾਵਰਣ ਤੋਂ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਚਲੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਨਿਯਮ
ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ (U) ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਸਾਰੀ ਅਣੂ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਦਾ ਜੋੜ ਹੈ, ਨਾਲ ਹੀ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਅਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਸਾਰੀ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਗਰਮੀ ਵਾਤਾਵਰਣ ਤੋਂ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਵਹਿੰਦੀ ਹੈ (ਸਿਸਟਮ ਊਰਜਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ), ਤਾਂ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਵਧਦੀ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਜੇਕਰ ਸਿਸਟਮ ਵਾਤਾਵਰਣ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ (ਸਿਸਟਮ ਊਰਜਾ ਛੱਡਦਾ ਹੈ), ਤਾਂ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਊਰਜਾ ਦੀ ਸੰਭਾਲ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਬਦਲਦੀ ਹੈ = ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਗਰਮੀ ਜੋੜੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ (ਸਿਸਟਮ ਊਰਜਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ) ਸਿਸਟਮ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਨੂੰ ਘਟਾ ਕੇ (ਸਿਸਟਮ ਊਰਜਾ ਛੱਡਦਾ ਹੈ)।
Δ U = ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਤਬਦੀਲੀਆਂ, Q = ਗਰਮੀ, W = ਕੰਮ
ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਸੂਖਮ ਮਾਤਰਾ ਹੈ ਇਸ ਲਈ ਇਸਦਾ ਮੁੱਲ ਨਹੀਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ। ਜਦੋਂ ਕਿ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਨੂੰ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਜੋੜੀ ਗਈ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਸਿਸਟਮ ਦੁਆਰਾ ਗਰਮੀ ਅਤੇ ਕੰਮ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਜਾਰੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਊਰਜਾ ਦੁਆਰਾ ਜਾਣਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਤਾਪਮਾਨ (T), ਦਬਾਅ (p), ਆਇਤਨ (V) ਅਤੇ ਪੁੰਜ (m) ਜਾਂ ਕੁਝ ਮੋਲ (n) ਵਰਗੀਆਂ ਮੈਕਰੋਸਕੋਪਿਕ ਮਾਤਰਾਵਾਂ ਜਾਣੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ।
ਗਰਮੀ ਅਤੇ ਕੰਮ ਸਿਰਫ਼ ਸਿਸਟਮ ਅਤੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿਚਕਾਰ ਊਰਜਾ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਗਰਮੀ ਅਤੇ ਕੰਮ ਕੋਈ ਮਾਤਰਾ ਨਹੀਂ ਹੈ ਜੋ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ।
ਤਾਪ (Q) ਅਤੇ ਕੰਮ (W) ਲਈ ਨਿਯਮਾਂ 'ਤੇ ਦਸਤਖਤ ਕਰੋ।
ਤਾਪ ਅਤੇ ਕੰਮ ਲਈ ਚਿੰਨ੍ਹ ਨਿਯਮ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਦੇ ਪਹਿਲੇ ਨਿਯਮ ਦੇ ਸਮੀਕਰਨ ਅਨੁਸਾਰ ਐਡਜਸਟ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ। ਉਪਰੋਕਤ ਸਮੀਕਰਨ ਵਿੱਚ ਤਾਪ (Q) ਉਹ ਤਾਪ ਹੈ ਜੋ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ (Q ਸਕਾਰਾਤਮਕ), ਜਦੋਂ ਕਿ ਉਪਰੋਕਤ ਸਮੀਕਰਨ ਵਿੱਚ ਕੰਮ (W) ਸਿਸਟਮ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ ਹੈ (W ਸਕਾਰਾਤਮਕ)। ਜੇਕਰ ਤਾਪ ਸਿਸਟਮ ਨੂੰ ਛੱਡ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ Q ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਸਿਸਟਮ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ W ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਉਦਾਹਰਣ 1 :
ਜੇਕਰ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ 2000 ਜੂਲ ਗਰਮੀ ਜੋੜੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਸਿਸਟਮ 1000 ਜੂਲ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਕਿੰਨੀ ਬਦਲਦੀ ਹੈ?
ਦਾ ਹੱਲ
Δ U = Q – W = 2000 – 1000= 1000 ਜੂਲ।
ਇਹ ਸਿਸਟਮ 2000 ਜੂਲ ਗਰਮੀ (ਸਿਸਟਮ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਊਰਜਾ) ਨੂੰ ਸੋਖ ਲੈਂਦਾ ਹੈ, ਇਹ ਸਿਸਟਮ 1000 ਜੂਲ ਕੰਮ (ਸਿਸਟਮ ਰਿਲੀਜ਼ ਊਰਜਾ) ਵੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਸਿਸਟਮ ਊਰਜਾ ਤਬਦੀਲੀ = 1000 ਜੂਲ।
ਉਦਾਹਰਣ 2 :
ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚੋਂ 2000 ਜੂਲ ਗਰਮ ਕਰੋ। ਸਿਸਟਮ 1000 ਜੂਲ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ।
ਦਾ ਹੱਲ
ਜੇਕਰ ਸਿਸਟਮ ਗਰਮੀ ਛੱਡਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ Q ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
Δ U = Q – W = -2000 – 1000= -3000 ਜੂਲ।
ਇਹ ਸਿਸਟਮ 2000 ਜੂਲ ਤਾਪ ਛੱਡਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਿਸਟਮ 1000 ਜੂਲ ਕੰਮ (ਸਿਸਟਮ ਰੀਲੀਜ਼ ਊਰਜਾ) ਵੀ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ 3000 J ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਉਦਾਹਰਣ 3 :
ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ 2000 ਜੂਲ ਗਰਮੀ ਜੋੜੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਿਸਟਮ ਉੱਤੇ 1000 ਜੂਲ ਕੰਮ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ।
ਦਾ ਹੱਲ
ਸਿਸਟਮ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਇਸ ਲਈ W ਨੈਗੇਟਿਵ ਹੈ।
Δ U = Q – W = 2000 – (-1000) = 3000 ਜੂਲ।
ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ 3000 ਜੂਲ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
