بنيادي فزڪس سبق

جيڪڏهن اسان غور سان ڏسون ٿا، ته شروعات ۾ باهه مان نڪرندڙ دونھيون نظر اچي سگهن ٿيون. ڪجهه دير کان پوءِ، دونھيون نظر نه ٿيون اچن. ڇا توهان پرفيوم استعمال ڪيو آهي؟ جيتوڻيڪ توهان ڪمري ۾ پرفيوم اسپري ڪندا آهيو، گهر کان ٻاهر ٻيا ماڻهو به پرفيوم جي خوشبو محسوس ڪري سگهن ٿا. جيڪڏهن ماءُ باورچی خانه ۾ لذيذ ۽ مزيدار کاڌو پچائيندي آهي، ته پوءِ پاڙيسري جي گهر مان به پچائڻ جي خوشبو محسوس ڪري سگهجي ٿي. اهو ڇو آهي؟

ٻيون به ڪيتريون ئي مثالون آهن. جيڪڏهن توهان صاف پاڻي واري گلاس ۾ مس جا ڪجهه ڦڙا وجهي ڇڏيو، ته مس، يا کاڌي جو رنگ سڄي پاڻي ۾ هڪجهڙائي سان پکڙجي ويندو. اهو پاڻمرادو ٿيندو آهي. ڪجهه پوئين مثال پکيڙ جا واقعا آهن جيڪي اڪثر روزمره جي زندگي ۾ محسوس ڪيا ويندا آهن. پکيڙ هڪ اعليٰ ڪنسنٽريشن کان گهٽ ڪنسنٽريشن ڏانهن مادو منتقل ڪرڻ جو عمل آهي. ڪنسنٽريشن مان مراد هر حجم ۾ هڪ مادي جي ماليڪيولن/مولن جو تعداد آهي. هڪ اعليٰ ڪنسنٽريشن واري جڳهه هڪ اهڙي جڳهه آهي جتي هر حجم ۾ مادو جا ڪيترائي ماليڪيول هوندا آهن. ان جي برعڪس، گهٽ ڪنسنٽريشن اهي جڳهه آهن جتي هر حجم ۾ ڪجهه ماليڪيول هوندا آهن.

وڌيڪ پڙهڻ

هڪ موناٽومڪ مثالي گئس ۾ توانائي

هڪ موناٽومڪ مثالي گئس ۾ توانائي هڪ موناٽومڪ مثالي گئس ماليڪيولن جي ترجمي واري حرڪي توانائي جي ڪل مقدار آهي. مثالي گئس ماليڪيولن جي ترجمي واري حرڪي توانائي جي ڪل مقدار = هر ماليڪيول جي سراسري ترجمي واري حرڪي توانائي ۽ ماليڪيولن جي تعداد (N) جي پيداوار. رياضي طور تي:

وڌيڪ پڙهڻ

توانائي جي برابري جو نظريو نظرياتي طور تي ڪلارڪ ميڪسويل پاران شمارياتي ميڪينڪس استعمال ڪندي حاصل ڪيو ويو هو. ان کي هڪ نظريو سڏيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته تجربي ذريعي ڪو به ثبوت ناهي. توانائي جي ورهاڱي جو مطلب آهي توانائي جي برابر ورڇ.

KE = گئس ماليڪيولن جي سراسري ترجمو ڪندڙ حرڪي توانائي (جول)

k = بولٽزمان جو مستقل = 1.38 x 10^-23 جي/ڪي

ٽي = مثالي گئس ماليڪيول (ڪيلون) جو مطلق گرمي پد

وڌيڪ پڙهڻ

دٻاءُ کان علاوه، گئس جي ميڪرو اسڪوپڪ نوعيت کي بيان ڪندڙ مقدارن مان هڪ گرمي پد (T) آهي. گئس پريشر مساوات:

وڌيڪ پڙهڻ

ڪحرڪتي نظريو ٻڌائي ٿو ته هر مادو ايٽم يا ماليڪيول تي مشتمل آهي ۽ ايٽم يا ماليڪيول مسلسل بي پرواهي سان هلندو رهي ٿو. حرڪتي نظريي جو هي مفروضو گئس جي جزو جي ايٽم يا ماليڪيول جي صورتحال ۽ حالت سان ملندو آهي. گئس ٺاهڻ وارن ايٽم يا ماليڪيولن جي وچ ۾ ڪشش جي قوت ڪمزور آهي تنهنڪري ايٽم يا ماليڪيول آزاديءَ سان حرڪت ڪري سگهن ٿا.

وڌيڪ پڙهڻ

آرٽيڪل بوائل جو قانون، چارلس جو قانون، گي-لوساڪ جو قانون

Boyle جو قانون

رابرٽ بوائل (1627-1691) گئس جي دٻاءُ ۽ حجم جي وچ ۾ مقداري تعلق جي جاچ لاءِ تجربا ڪيا. هي تجربو هڪ بند ڪنٽينر ۾ گئس جي هڪ خاص مقدار داخل ڪندي ڪيو ويندو آهي. هڪ سٺي طريقي تائين، هن ڏٺو ته جيڪڏهن گئس جو گرمي پد مستقل رکيو ويو، ته پوءِ جڏهن گئس جو دٻاءُ وڌيو، ته گئس جو مقدار گهٽجي ويو. ساڳئي طرح، جڏهن گئس جو دٻاءُ گهٽجي ٿو، ته گئس جو مقدار وڌي ٿو. گئس جو دٻاءُ گئس جي مقدار جي الٽ متناسب آهي. هي تعلق بوائل جي قانون جي نالي سان مشهور آهي. رياضي طور تي:

وڌيڪ پڙهڻ

بوائل، چارلس قانون ۽ گي-لوسڪ جا گئس قانون سڀني گئس حالتن تي لاڳو نه ٿا ٿين، تنهن ڪري اسان جو تجزيو وڌيڪ ڏکيو ٿي ويندو آهي. تنهن ڪري، مثالي گئس ماڊل پيش ڪيو ويو. مثالي گئس روزمره جي زندگي ۾ موجود ناهي؛ مثالي گئس تجزيو کي آسان بڻائڻ لاءِ صرف هڪ بهترين شڪل آهي. هن مثالي گئس تصور جو وجود پڻ اسان کي گئس جي ٽن قانونن جي وچ ۾ تعلق جو جائزو وٺڻ ۾ واقعي مدد ڪري ٿو.

گرمي پد، حجم، ۽ گئس جي دٻاءُ جي وچ ۾ تعلق

مٿي ڏنل ٽن گئس قانونن جو حوالو ڏيندي، اسان گرمي پد، حجم ۽ گئس جي دٻاءُ جي وچ ۾ وڌيڪ عام تعلق حاصل ڪري سگهون ٿا.

وڌيڪ پڙهڻ

ٿرموڊائنامڪس جي ٻئي قانون جو مخصوص بيان سڀني ناقابل واپسي عملن جي وضاحت نٿو ڪري سگهي، تنهن ڪري اسان کي هڪ عام بيان جي ضرورت آهي. هي عام بيان ڪائنات ۾ ٿيندڙ سڀني ناقابل واپسي عملن جي وضاحت ڪرڻ جي اميد رکي ٿو. ٿرموڊائنامڪس جي ٻئي قانون جو عام بيان اڻويهين صديءَ جي وچ ۾، اينٽراپي (S) نالي هڪ مقدار ذريعي ٺاهيو ويو. اينٽراپي پهريون ڀيرو ڪلاوسيس پاران متعارف ڪرايو ويو ۽ ڪارنوٽ چڪر (مڪمل ڪيلوريڪ انجن) مان ٺاهيو ويو. ڪلاوسيس جي مطابق، اينٽراپي تبديليون هڪ نظام پاران تجربو ڪيون وينديون آهن، جڏهن نظام کي مسلسل درجه حرارت تي اضافي گرمي (Q) ملندي آهي، جيڪا مساوات جي نمائندگي ڪري ٿي:

وڌيڪ پڙهڻ

کولنگ مشين جي ڪارڪردگي جي کوٽائي بابت مضمون

ٿڌي ڪرڻ واري مشين هڪ اهڙي مشين آهي جيڪا گهٽ درجه حرارت واري جاءِ تان گرمي وٺندي آهي، پوءِ ان کي وڌيڪ درجه حرارت واري علائقي ڏانهن منتقل ڪندي آهي. هن عمل کي ٿيڻ لاءِ، مشين کي ڪم ڪرڻو پوندو ڇاڪاڻ ته گرمي قدرتي طور تي وڌيڪ درجه حرارت کان گهٽ درجه حرارت ڏانهن وهندي آهي. هي ڪلاوسيس جي بيان موجب آهي:

ٿڌي مشين لاءِ ڪم کان سواءِ گهٽ درجه حرارت واري جاءِ کان وڌيڪ درجه حرارت واري جاءِ تي گرمي منتقل ڪرڻ ناممڪن آهي (ٿرموڊائنامڪس جو ٻيو قانون - ڪلازيس بيان).

مشين (W) ڪم ڪري ٿي گرمي کي گھٽ درجه حرارت (Q) کان منتقل ڪرڻ لاءِ._L) کان وڌيڪ گرمي پد (Q_H). توانائي جي تحفظ جي بنياد تي، Q_L + ڊبليو = سوال_H.

وڌيڪ پڙهڻ

جي ڪارڪردگي کي ڪيئن وڌائڻ لاءِ ڳولڻ لاءِ گرمي هڪ فرانسيسي سائنسدان سادي ڪارنوٽ (1796-1832) 1824 ۾ هڪ مثالي نظرياتي ڪيلوريڪ مشين جو معائنو ڪيو. ان وقت، ٿرموڊائنامڪس جو پهريون قانون نه ٺهيو هو، ۽ نه ئي ٿرموڊائنامڪس جو ٻيو قانون. پهريون قانون نه ٺهيو آهي ڇاڪاڻ ته سائنسدان اڃا تائين نٿا ڄاڻن ته گرمي توانائي آهي. جول ۽ سندس ساٿين 1830 جي ڏهاڪي ۾ تجربا ڪرڻ کان پوءِ، سائنسدانن دريافت ڪيو ته گرمي توانائي آهي جيڪا گرمي پد جي فرق جي ڪري حرڪت ڪري ٿي. تنهن ڪري، ٿرموڊائنامڪس جو پهريون قانون 1830 کان پوءِ ٺهيو. سادي ڪارنوٽ 1824 ۾ نظرياتي مثالي ڪيلوريڪ انجڻ تي تحقيق ڪري رهيو هو. سندس تحقيق اصل ۾ اسٽيم انجڻ جي ڪارڪردگي کي وڌائڻ لاءِ هئي. ان وقت جا گهڻا اسٽيم انجڻ گهٽ ڪارآمد هئا.

وڌيڪ پڙهڻ