ఎంట్రోపీ

ఎంట్రోపీ పదార్థం

గత చర్చలో, మనం ఉష్ణగతిక శాస్త్రం యొక్క రెండవ నియమానికి సంబంధించిన అనేక నిర్దిష్ట ప్రకటనలను అధ్యయనం చేశాము. ఈ నిర్దిష్ట ప్రకటనలు కొన్ని కోలుకోలేని ప్రక్రియలను మాత్రమే వివరించగలవని గమనించడం ముఖ్యం. క్లాసియస్ ప్రకటన ఉష్ణ బదిలీని మరియు రిఫ్రిజిరేటర్ల పని సూత్రంతో దాని సంబంధాన్ని మాత్రమే వివరిస్తుంది. కెల్విన్ మరియు ప్లాంక్ ప్రకటనలు ఉష్ణ యంత్రాల పని సూత్రానికి సంబంధించినవి . ముఖ్యంగా, ఈ రెండు ప్రకటనలు ఉష్ణ బదిలీకి సంబంధించినవి. ఈ రెండు ప్రకటనలను ఉపయోగించి వివరించలేని అనేక ఇతర కోలుకోలేని ప్రక్రియలు ఉన్నాయి.

ఇంకా చదవండి

శీతలీకరణ యంత్రం

శీతలీకరణ యంత్రాల గురించిన వ్యాసాలు

రిఫ్రిజిరేటర్ అనేది వ్యతిరేక దిశలో పనిచేసే ఒక ఉష్ణ యంత్రం. కాబట్టి, ఒక ఉష్ణ యంత్రం అల్ప-ఉష్ణోగ్రత ప్రాంతం నుండి ఉష్ణాన్ని గ్రహించి, దానిని అధిక-ఉష్ణోగ్రత ప్రాంతానికి విడుదల చేస్తుంది. ఈ ప్రక్రియ జరగాలంటే, యంత్రం పని చేయాలి. అయితే, ఉష్ణం సహజంగా అధిక-ఉష్ణోగ్రత ప్రాంతం నుండి అల్ప-ఉష్ణోగ్రత ప్రాంతానికి మాత్రమే ప్రవహిస్తుంది. ఉష్ణం అల్ప-ఉష్ణోగ్రత ప్రాంతం నుండి అధిక-ఉష్ణోగ్రత ప్రాంతానికి దానంతట అదే ప్రవహించదు. ఇది ఇంతకు ముందు చర్చించిన క్లాసియస్ ప్రకటనకు అనుగుణంగా ఉంది. రిఫ్రిజిరేటర్‌లో జరిగే ప్రక్రియకు సంబంధించి, ఇంతకు ముందు చెప్పిన క్లాసియస్ ప్రకటనను ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయవచ్చు:

ఇంకా చదవండి

కార్నోట్ ఇంజిన్ చక్రం

కార్నోట్ ఇంజిన్ సైకిల్ గురించిన వ్యాసం

ఉష్ణ యంత్రం యొక్క సామర్థ్యాన్ని ఎలా పెంచాలో తెలుసుకోవడానికి, ఒక ఫ్రెంచ్ శాస్త్రవేత్త పేరు సాది కార్నోట్ (1796-1832) 1824లో ఒక ఆదర్శ ఉష్ణ యంత్రాన్ని సిద్ధాంతపరంగా అధ్యయనం చేశారు. ఆ సమయంలో, ఉష్ణగతిక శాస్త్రం యొక్క మొదటి నియమం గానీ, రెండవ నియమం గానీ రూపొందించబడలేదు. ఉష్ణం అనేది ఒక శక్తి అని శాస్త్రవేత్తలకు ఇంకా తెలియకపోవడం వల్ల మొదటి నియమం రూపొందించబడలేదు. 1830లలో జూల్ మరియు అతని స్నేహితులు ప్రయోగాలు నిర్వహించిన తర్వాతే, ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసాల కారణంగా బదిలీ చేయబడే శక్తే ఉష్ణం అని శాస్త్రవేత్తలకు ఖచ్చితంగా తెలిసింది. కాబట్టి ఉష్ణగతిక శాస్త్రం యొక్క మొదటి నియమం 1830 తర్వాత రూపొందించబడింది. సాది కార్నోట్ 1824లో ఒక ఆదర్శ ఉష్ణ యంత్రాన్ని సిద్ధాంతపరంగా అధ్యయనం చేశారు. అతను చేసిన పరిశోధన వాస్తవానికి, అప్పటికే వాడుకలో ఉన్న ఆవిరి యంత్రాల సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి ఉద్దేశించబడింది. ఆ సమయంలో చాలా ఆవిరి యంత్రాలు తక్కువ సామర్థ్యంతో ఉండేవి.

ఇంకా చదవండి

ఉష్ణగతిక శాస్త్రం యొక్క రెండవ నియమం

ఉష్ణగతిక శాస్త్రం యొక్క రెండవ నియమం గురించిన వ్యాసం

సహజంగా జరిగే ప్రక్రియలన్నీ ఒకే దిశలో జరుగుతాయి కానీ వ్యతిరేక దిశలో జరగలేవు, వీటిని సాధారణంగా కోలుకోలేని ప్రక్రియలు (ఇర్రివర్సిబుల్ ప్రాసెసెస్) అంటారు. ఒక మామిడి పండు కాండం నుండి విడిపోయి నేలపై స్వేచ్ఛగా పడిన తర్వాత , అది మళ్లీ పైకి కదలదు. మనం నెట్టి ఆపిన పుస్తకం ఎప్పుడూ మన వైపుకు తిరిగి రాదు. మనం అధిక ఉష్ణోగ్రత ఉన్న వస్తువును (వేడి వస్తువును) తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉన్న వస్తువుతో (చల్లని వస్తువుతో) తాకితే, వేడి సహజంగా అధిక ఉష్ణోగ్రత ఉన్న వస్తువు నుండి తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉన్న వస్తువుకు ప్రవహిస్తుంది. వేడి సహజంగా చల్లని వస్తువు నుండి వేడి వస్తువుకు ప్రవహించే వ్యతిరేక ప్రక్రియను మనం ఎప్పుడూ చూడము. ఒకవేళ ఈ ప్రక్రియ జరిగితే, చల్లని వస్తువు మరింత చల్లగా, వేడి వస్తువు మరింత వేడిగా మారుతుంది. కానీ వాస్తవానికి, అది అలా ఉండదు. ఒకదానికొకటి భిన్నంగా కనిపించే అనేక కోలుకోలేని ప్రక్రియలు ఉన్నాయి, కానీ వాటన్నింటిలోనూ శక్తి రూపంలో మార్పులు మరియు ఒక వస్తువు నుండి మరొక వస్తువుకు శక్తి బదిలీ ఉంటాయి.

ఇంకా చదవండి

అనేక ఉష్ణగతిక ప్రక్రియలకు ఉష్ణగతిక శాస్త్రం యొక్క మొదటి నియమం యొక్క అనువర్తనం

అనేక ఉష్ణగతిక ప్రక్రియలకు ఉష్ణగతిక శాస్త్రం యొక్క మొదటి నియమాన్ని వర్తింపజేయడంపై వ్యాసం

గతంలో మనం చర్చించాము ఉష్ణగతిక శాస్త్రం యొక్క మొదటి నియమం మరియు విశ్లేషించండి వ్యాపారం వ్యవస్థ ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది. ఈసారి, నాలుగు ఉష్ణగతిక ప్రక్రియలలో ఉష్ణగతిక శాస్త్ర మొదటి నియమం యొక్క అనేక అనువర్తనాలను మనం పరిశీలిస్తాము. ఇక్కడ ప్రస్తావించబడిన నాలుగు ఉష్ణగతిక ప్రక్రియలు ఐసోథర్మల్, ఐసోకోరిక్, ఐసోబారిక్ మరియు అడియాబాటిక్. ఈ పదాలు గ్రీకు భాష నుండి ఉద్భవించాయి.

ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియ (స్థిర ఉష్ణోగ్రత)

మొదటగా, ఒక సమోష్ణ ప్రక్రియకు ఉష్ణగతిక శాస్త్ర మొదటి నియమం యొక్క అనువర్తనాన్ని సమీక్షిద్దాం. ఒక సమోష్ణ ప్రక్రియలో, వ్యవస్థ యొక్క ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉంచబడుతుంది. మనం సైద్ధాంతికంగా విశ్లేషిస్తున్న వ్యవస్థ ఒక ఆదర్శ వాయువు. ఒక ఆదర్శ వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రత, దాని అంతర్గత శక్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది (U = 3/2 nRT). T స్థిరంగా ఉంటుంది కాబట్టి, U కూడా స్థిరంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, ఒక సమోష్ణ ప్రక్రియకు వర్తింపజేసినప్పుడు, ఉష్ణగతిక శాస్త్ర మొదటి నియమం యొక్క సమీకరణం ఇలా అవుతుంది:

ఇంకా చదవండి

శక్తి పరిరక్షణ నియమం

శక్తి నిత్యత్వ నియమం గురించిన వ్యాసం

శక్తి రూపాలు

మన దైనందిన జీవితంలో, శక్తికి అనేక రూపాలు ఉన్నాయి. పని మరియు శక్తి అనే అంశంలో, మనం యాంత్రిక శక్తి యొక్క రెండు రూపాలైన స్థితిశక్తి మరియు గతిశక్తి గురించి తెలుసుకున్నాము . స్థితిశక్తిలో గురుత్వాకర్షణ శక్తి, స్థితిస్థాపక శక్తి మరియు విద్యుత్ శక్తి వంటి అనేక రకాలు ఉంటాయి. గతిశక్తిలో స్థానాంతర గతిశక్తి మరియు భ్రమణ గతిశక్తి అనే రెండు రకాలు ఉంటాయి.

రుచికరమైన, పండిన మామిడి పండు దాని కాండం నుండి వేలాడుతున్నప్పుడు గురుత్వాకర్షణ స్థితిశక్తిని కలిగి ఉంటుంది. మీరు నేల నుండి కొంత ఎత్తులో, ఉదాహరణకు ఇంటి పైకప్పు మీద ఉన్నప్పుడు కూడా ఇదే జరుగుతుంది. భూమికి సాపేక్షంగా దాని స్థానం కారణంగా ఒక వస్తువు గురుత్వాకర్షణ స్థితిశక్తిని కలిగి ఉంటుంది.

ఇంకా చదవండి

ఉష్ణగతిక శాస్త్రం యొక్క మొదటి నియమం

ఉష్ణగతిక శాస్త్రం యొక్క మొదటి నియమం పదార్థం

ఉష్ణగతిక ప్రక్రియ

ఉష్ణం (Q) అనేది ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం కారణంగా ఒక వస్తువు నుండి మరొక వస్తువుకు ప్రసరించే శక్తి. వ్యవస్థ మరియు పరిసరాల విషయంలో, ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం కారణంగా ఉష్ణాన్ని, వ్యవస్థ నుండి పరిసరాలకు ప్రసరించే శక్తిగా లేదా పరిసరాల నుండి వ్యవస్థకు ప్రసరించే శక్తిగా చెప్పవచ్చు. వ్యవస్థ ఉష్ణోగ్రత పరిసరాల ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, ఉష్ణం వ్యవస్థ నుండి పరిసరాలకు ప్రవహిస్తుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, పరిసరాల ఉష్ణోగ్రత వ్యవస్థ ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, ఉష్ణం పరిసరాల నుండి వ్యవస్థకు ప్రవహిస్తుంది.

ఒకవేళ ఉష్ణం (Q) అనేది ఉష్ణోగ్రతలోని వ్యత్యాసం కారణంగా జరిగే శక్తి బదిలీకి సంబంధించినది అయితే, అప్పుడు కెర్జా (W) యాంత్రిక మార్గాల ద్వారా జరిగే శక్తి బదిలీకి సంబంధించినది. ఉదాహరణకు, ఒక వ్యవస్థ పరిసరాలపై పని చేస్తే, శక్తి స్వయంచాలకంగా వ్యవస్థ నుండి పరిసరాలకు వెళుతుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, పరిసరాలు వ్యవస్థపై పని చేస్తే, శక్తి పరిసరాల నుండి వ్యవస్థకు వెళుతుంది.

ఇంకా చదవండి

సాంద్రత ప్రశ్నల ఉదాహరణ

సాంద్రత ప్రశ్నలకు 9 ఉదాహరణలు

1. ఒక వస్తువు యొక్క ఘనపరిమాణం 8 cm³ మరియు దాని ద్రవ్యరాశి 84 గ్రాములు, కాబట్టి దాని సాంద్రత...

ఎ. 10,5 గ్రా/ సెం.మీ³

బి. 8,5 గ్రా/ సెం.మీ³

సుమారు 6,4 గ్రా/ సెం.మీ³

D. 4,8 గ్రా/ సెం.మీ³

చర్చ

ఇంకా చదవండి

అయస్కాంతాలను తయారు చేయడంపై ఉదాహరణ ప్రశ్నలు

అయస్కాంతాలను తయారు చేయడంలో సమస్యలకు 14 ఉదాహరణలు

1. అయస్కాంతాలను తయారు చేయడంపై ఉదాహరణ ప్రశ్న 1రుద్దడం ద్వారా అయస్కాంతాన్ని తయారు చేయడం...

చర్చ
రుద్దడం ద్వారా అయస్కాంతీకరణ అనేది, అయస్కాంతీకరించాల్సిన వస్తువుపై ఒక అయస్కాంతాన్ని ఒకే దిశలో రుద్దడం ద్వారా జరుగుతుంది. అయస్కాంతీకరించబడిన వస్తువుపై ఏర్పడే ధ్రువాలు, రుద్దడానికి ఉపయోగించే అయస్కాంత ధ్రువంపై ఆధారపడి ఉంటాయి. రుద్దడానికి ఉపయోగించే అయస్కాంత ధ్రువం ఉత్తర ధ్రువం అయితే, రుద్దబడిన వస్తువు యొక్క కొన దక్షిణ ధ్రువంగా మారుతుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, రుద్దడానికి ఉపయోగించే అయస్కాంత ధ్రువం దక్షిణ ధ్రువం అయితే, రుద్దబడిన వస్తువు యొక్క కొన ఉత్తర ధ్రువంగా మారుతుంది.
సరైన సమాధానం C.

ఇంకా చదవండి

ఆదర్శ వాయు నియమం (ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి సమీకరణం)

ఆదర్శ వాయు నియమం గురించిన వ్యాసం (ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి సమీకరణం)

బాయిల్ నియమం, చార్లెస్ నియమం మరియు గే-లుసాక్ నియమంతో సహా వాయు నియమాలు అన్ని వాయు పరిస్థితులకు వర్తించవు, ఇది మన విశ్లేషణను మరింత కష్టతరం చేస్తుంది. విశ్లేషణను సులభతరం చేయడానికి, ఆదర్శ వాయువు యొక్క నమూనా సృష్టించబడింది. ఆదర్శ వాయువులు నిత్య జీవితంలో ఉండవు; అవి కేవలం విశ్లేషణను సులభతరం చేయడానికి సృష్టించబడిన పరిపూర్ణ రూపాలు. ఆదర్శ వాయువు అనే భావన, మూడు వాయు నియమాల మధ్య ఉన్న సంబంధాన్ని పరిశీలించడంలో కూడా మనకు ఎంతగానో సహాయపడుతుంది.

వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రత, ఘనపరిమాణం మరియు పీడనం మధ్య సంబంధం

పైన పేర్కొన్న మూడు వాయు నియమాలను పరిశీలించడం ద్వారా, మనం ఒక వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రత, ఘనపరిమాణం మరియు పీడనం మధ్య మరింత సాధారణ సంబంధాన్ని రాబట్టవచ్చు.

ఇంకా చదవండి