فزکس سے متعلق فزکس کے مضامین قدرتی مظاہر وغیرہ کے بارے میں۔
پچھلی بحث میں، ہم نے تھرموڈینامکس کے دوسرے قانون کے کئی مخصوص بیانات کا مطالعہ کیا۔ واضح رہے کہ یہ مخصوص بیانات صرف کچھ ناقابل واپسی عمل کی وضاحت کر سکتے ہیں۔ Clausius کا بیان صرف گرمی کی منتقلی اور ریفریجریٹرز کے کام کرنے والے اصول سے اس کے تعلق کی وضاحت کرتا ہے۔ کیلون اور پلانک کے بیانات ہیٹ انجنوں کے کام کرنے والے اصول سے متعلق ہیں ۔ بنیادی طور پر، یہ دو بیانات گرمی کی منتقلی سے متعلق ہیں۔ بہت سے دوسرے ناقابل واپسی عمل ہیں جن کی وضاحت ان دو بیانات سے نہیں کی جا سکتی۔
ریفریجریٹر ایک ہیٹ انجن ہے جو ریورس میں کام کرتا ہے۔ لہذا، ایک ہیٹ انجن کم درجہ حرارت والے علاقے سے گرمی لیتا ہے اور اسے زیادہ درجہ حرارت والے علاقے میں مسترد کر دیتا ہے۔ اس عمل کے ہونے کے لیے، انجن کو کام کرنا چاہیے۔ تاہم، قدرتی طور پر گرمی صرف اعلی درجہ حرارت والے علاقے سے کم درجہ حرارت والے علاقے میں بہتی ہے۔ حرارت اپنے طور پر کم درجہ حرارت والے علاقے سے اعلی درجہ حرارت والے علاقے میں نہیں جا سکتی۔ یہ کلازیئس کے بیان کے مطابق ہے جس پر پہلے بحث کی گئی تھی۔ اس عمل کے لیے جو ریفریجریٹر میں ہوتا ہے، پچھلا Clausius بیان اس طرح لکھا جا سکتا ہے:
کارنوٹ انجن سائیکل کے بارے میں مضمون
یہ جاننے کے لیے کہ ہیٹ انجن کی کارکردگی کو کیسے بڑھایا جائے، ساڈی کارنوٹ (1796-1832) نامی فرانسیسی سائنسدان نے 1824 میں نظریاتی طور پر ایک مثالی ہیٹ انجن کا مطالعہ کیا۔ پہلا قانون وضع نہیں کیا گیا تھا کیونکہ سائنسدان ابھی تک نہیں جانتے تھے کہ حرارت توانائی ہے۔ 1830 کی دہائی میں جول اور اس کے دوستوں کے تجربات کرنے کے بعد، سائنسدان صرف اس بات کو یقینی طور پر جانتے تھے کہ حرارت وہ توانائی ہے جو درجہ حرارت کے فرق کی وجہ سے منتقل ہوتی ہے۔ چنانچہ تھرموڈینامکس کا پہلا قانون 1830 کے بعد وضع کیا گیا۔ ساڈی کارنوٹ نے 1824 میں نظریاتی طور پر ایک مثالی ہیٹ انجن کا مطالعہ کیا تھا۔ اس نے جو تحقیق کی وہ دراصل بھاپ کے انجنوں کی کارکردگی کو بڑھانے کے لیے تھی جو اس وقت استعمال میں تھے۔ اس وقت زیادہ تر بھاپ کے انجن کم کارگر تھے۔
تھرموڈینامکس کے دوسرے قانون کے بارے میں مضمون
قدرتی طور پر ہونے والے تمام عمل صرف ایک سمت میں ہوتے ہیں لیکن مخالف سمت میں نہیں ہو سکتے، جسے عام طور پر ناقابل واپسی عمل کہا جاتا ہے۔ اپنے تنے سے نکلنے اور آزادانہ طور پر زمین پر گرنے کے بعد، آم دوبارہ کبھی اوپر کی طرف نہیں بڑھتا۔ ایک کتاب جسے ہم دھکیلتے ہیں اور پھر رک جاتے ہیں کبھی ہماری طرف واپس نہیں آتے۔ اگر ہم کسی اعلی درجہ حرارت والی چیز (گرم آبجیکٹ) کو کم درجہ حرارت والی چیز (ٹھنڈی چیز) سے چھوتے ہیں تو قدرتی طور پر گرمی زیادہ درجہ حرارت والی چیز سے کم درجہ حرارت والی چیز کی طرف بہتی ہے۔ ہم کبھی بھی الٹا عمل نہیں دیکھتے، جہاں حرارت قدرتی طور پر کسی ٹھنڈی چیز سے گرم چیز کی طرف منتقل ہوتی ہے۔ اگر یہ عمل ہوا تو ٹھنڈی چیز ٹھنڈی ہو جائے گی جبکہ گرم چیز زیادہ گرم ہو جائے گی۔ لیکن حقیقت میں ایسا نہیں ہے۔ بہت سے ناقابل واپسی عمل ہیں جو ایک دوسرے سے مختلف معلوم ہوتے ہیں، لیکن ان سب میں توانائی کی شکل میں تبدیلیاں اور ایک چیز سے دوسری چیز میں توانائی کی منتقلی شامل ہے۔
تھرموڈینامکس کے پہلے قانون کے متعدد تھرموڈینامک عملوں پر اطلاق پر مضمون
اس سے پہلے، ہم نے تھرموڈینامکس کے پہلے قانون پر بحث کی تھی اور ایک نظام کے ذریعے کیے گئے کام کا تجزیہ کیا تھا۔ اس بار، ہم تھرموڈینامکس کے پہلے قانون کے کچھ اطلاقات کا چار تھرموڈینامک عملوں میں جائزہ لیں گے۔ یہ چار عمل isothermal، isochoric، isobaric، اور adiabatic ہیں۔ یہ اصطلاحات یونانی سے ماخوذ ہیں۔
سب سے پہلے، آئیے تھرموڈینامکس کے پہلے قانون کے آئیسو تھرمل عمل پر اطلاق کا جائزہ لیتے ہیں۔ ایک isothermal عمل میں، نظام کا درجہ حرارت مسلسل رکھا جاتا ہے. جس نظام کا ہم نظریاتی تجزیہ کر رہے ہیں وہ ایک مثالی گیس ہے۔ مثالی گیس کا درجہ حرارت مثالی گیس (U = 3/2 nRT) کی اندرونی توانائی کے براہ راست متناسب ہے۔ چونکہ T مستقل رہتا ہے، U بھی مستقل رہتا ہے۔ لہذا، جب ایک آئسوتھرمل عمل پر لاگو ہوتا ہے، تو تھرموڈینامکس کے پہلے قانون کی مساوات بن جاتی ہے:
ہماری روزمرہ کی زندگی میں توانائی کی بہت سی شکلیں ہیں۔ کام اور توانائی کے موضوع میں، ہمیں میکانی توانائی کی دو شکلوں سے متعارف کرایا گیا ہے: ممکنہ توانائی اور حرکی توانائی ۔ ممکنہ توانائی کئی اقسام پر مشتمل ہوتی ہے، بشمول کشش ثقل توانائی، لچکدار توانائی، اور برقی توانائی ۔ حرکی توانائی دو قسموں پر مشتمل ہے: ترجمہی حرکی توانائی اور گردشی حرکی توانائی۔
ایک مزیدار، پکے ہوئے آم میں کشش ثقل کی صلاحیت ہوتی ہے کیونکہ یہ اپنے تنے سے لٹکتا ہے۔ ایسا ہی ہوتا ہے جب آپ زمین سے ایک خاص اونچائی پر ہوتے ہیں، مثال کے طور پر، چھت پر۔ کسی چیز کے پاس زمین کی نسبت اس کی پوزیشن کی وجہ سے کشش ثقل کی ممکنہ توانائی ہوتی ہے۔
حرارت (Q) وہ توانائی ہے جو درجہ حرارت کے فرق کی وجہ سے ایک چیز سے دوسری چیز میں منتقل ہوتی ہے۔ نظام اور ماحول کے سلسلے میں، حرارت کو توانائی کہا جا سکتا ہے جو نظام سے ماحول میں منتقل ہوتی ہے یا وہ توانائی جو درجہ حرارت کے فرق کی وجہ سے ماحول سے نظام میں منتقل ہوتی ہے۔ اگر نظام کا درجہ حرارت ماحول کے درجہ حرارت سے زیادہ ہے تو، گرمی نظام سے ماحول میں بہہ جائے گی۔ اس کے برعکس، اگر ماحول کا درجہ حرارت نظام کے درجہ حرارت سے زیادہ ہے، تو گرمی ماحول سے نظام میں بہہ جائے گی۔
اگر حرارت (Q) درجہ حرارت کے فرق کی وجہ سے توانائی کی منتقلی سے متعلق ہے، تو کام (W) توانائی کی منتقلی سے متعلق ہے جو مکینیکل ذرائع سے ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، اگر کوئی نظام ماحول پر کام کرتا ہے، تو توانائی خود بخود نظام سے ماحول میں منتقل ہو جائے گی۔ اس کے برعکس، اگر ماحول نظام پر کام کرتا ہے، تو توانائی ماحول سے نظام میں منتقل ہو جائے گی۔
کثافت کے سوالات کی 9 مثالیں۔
1. کسی چیز کا حجم 8 سینٹی میٹر 3 ہے اور اس کا وزن 84 گرام ہے، لہذا اس کی کثافت...
A. 10,5 گرام/سینٹی میٹر 3
B. 8,5 gr/cm 3
C. 6,4 gr/cm 3
D. 4,8 gr/cm 3
بحث
1. 
اسے رگڑ کر مقناطیس بنانا...
بحث
رگڑ کے ذریعے میگنیٹائزیشن مقناطیسی ہونے والی چیز پر مقناطیس کو رگڑ کر کیا جاتا ہے، جہاں رگڑ ایک سمت میں کیا جاتا ہے۔ مقناطیسی شے پر بننے والے کھمبے رگڑنے کے لیے استعمال ہونے والے مقناطیس کے قطب پر منحصر ہوتے ہیں۔ اگر رگڑنے کے لیے استعمال ہونے والے مقناطیس کا قطب شمالی قطب ہے، تو جس چیز کو رگڑا جاتا ہے اس کا سرہ قطب جنوبی بن جاتا ہے۔ اس کے برعکس، اگر رگڑنے کے لیے استعمال ہونے والے مقناطیس کا قطب جنوبی قطب ہے، تو جس چیز کو رگڑا جاتا ہے اس کا اختتام قطب شمالی بن جاتا ہے۔
درست جواب C ہے۔
مثالی گیس کے قانون کے بارے میں مضمون (ایک مثالی گیس کی حالت کی مساوات)
گیس کے قوانین، بشمول بوائل کا قانون، چارلس کا قانون، اور ہم جنس پرستوں کا قانون ، گیس کے تمام حالات پر لاگو نہیں ہوتے ہیں، جس سے ہمارا تجزیہ مزید مشکل ہو جاتا ہے۔ تجزیہ کو آسان بنانے کے لیے، ایک مثالی گیس کا ماڈل بنایا گیا ہے۔ مثالی گیسیں روزمرہ کی زندگی میں موجود نہیں ہیں۔ وہ صرف کامل شکلیں ہیں جو تجزیہ کو آسان بنانے کے لیے بنائی گئی ہیں۔ ایک مثالی گیس کا تصور بھی گیس کے تین قوانین کے درمیان تعلق کو جانچنے میں ہماری بہت مدد کرتا ہے۔
مندرجہ بالا تین گیس قوانین کا حوالہ دیتے ہوئے، ہم ایک گیس کے درجہ حرارت، حجم اور دباؤ کے درمیان زیادہ عمومی تعلق حاصل کر سکتے ہیں۔