طبعیات

یہ جاننے کے لیے کہ ہیٹ انجن کی کارکردگی کو کیسے بڑھایا جائے ، ساڈی کارنوٹ (1796-1832) نامی ایک فرانسیسی سائنسدان نے 1824 میں ایک مثالی تھیوریٹیکل کیلورک مشین کا معائنہ کیا۔ اس وقت تھرمو ڈائنامکس کا پہلا قانون وضع نہیں کیا گیا تھا اور نہ ہی تھرموڈینامکس کا دوسرا قانون۔ پہلا قانون وضع نہیں کیا گیا کیونکہ سائنسدان ابھی تک نہیں جانتے کہ حرارت توانائی ہے۔ 1830 کی دہائی میں جول اور ان کے ساتھیوں کے تجربات کے بعد، سائنسدانوں نے دریافت کیا کہ حرارت ایک توانائی ہے جو درجہ حرارت کے فرق کی وجہ سے حرکت کرتی ہے۔ چنانچہ تھرموڈینامکس کا پہلا قانون 1830 کے بعد وضع کیا گیا۔ ساڈی کارنوٹ 1824 میں نظریاتی مثالی کیلورک انجن پر تحقیق کر رہے تھے۔ ان کی تحقیق دراصل بھاپ کے انجن کی کارکردگی کو بڑھانا تھی۔ اس وقت کے زیادہ تر بھاپ کے انجن کم کارگر تھے۔

مزید پڑھ

ناقابل واپسی تھرموڈینامک عمل کی وضاحت کرنے کے لیے، سائنسدانوں نے تھرموڈینامکس کا دوسرا قانون وضع کیا۔ تھرموڈینامکس کا دوسرا قانون بتاتا ہے کہ کائنات میں کون سے عمل ہو سکتے ہیں اور کون سے عمل نہیں ہو سکتے۔ RJE Clausius (1822-1888) نامی ایک سائنسدان نے مندرجہ ذیل بیان دیا:

قدرتی طور پر، گرمی زیادہ درجہ حرارت والی اشیاء سے کم درجہ حرارت والی اشیاء کی طرف جاتی ہے۔ قدرتی طور پر، حرارت کم درجہ حرارت والی اشیاء سے زیادہ درجہ حرارت والی اشیاء کی طرف نہیں بڑھتی (تھرموڈائینامکس کا دوسرا قانون—کلاسیئس کا بیان)۔

Clausius کا بیان تھرموڈینامکس کے دوسرے قانون کے خصوصی بیانات میں سے ایک ہے۔ اسے خصوصی بیان کہا جاتا ہے کیونکہ یہ صرف ایک عمل پر لاگو ہوتا ہے، حرارت کی منتقلی سے متعلق۔ چونکہ یہ بیان دوسرے عمل سے متعلق نہیں ہے، ہمیں مزید عمومی بیان کی ضرورت ہے۔ تھرموڈینامکس کے دوسرے قانون کے عمومی بیان کی ترقی ہیٹ انجنوں کے مطالعہ پر مبنی ہے۔ لہذا، ہم سب سے پہلے انجن کی گرمی پر تبادلہ خیال کرتے ہیں.

مزید پڑھ

آرٹیکل تھرموڈینامک عمل : Isothermal Adiabatic Isochoric Isobaric

چار تھرموڈینامک عمل ہیں، یعنی Isothermal، isochoric، isobaric اور adiabatic عمل۔

Isothermal عمل (مستقل درجہ حرارت)

ایک isothermal عمل میں، نظام کا درجہ حرارت مستقل رکھا جاتا ہے۔ نظریاتی طور پر، تجزیہ شدہ نظام ایک مثالی گیس ہے. مثالی گیس کا درجہ حرارت مثالی اندرونی گیس توانائی (U = 3/2 n RT) کے براہ راست متناسب ہے۔ T تبدیل نہیں ہوتا ہے، لہذا U بھی تبدیل نہیں ہوتا ہے۔ اس طرح، اگر آئسوتھرمل عمل پر لاگو کیا جائے تو، تھرموڈینامک مساوات کا پہلا قانون بن جاتا ہے:

مزید پڑھ

تھرموڈینامک عمل

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 بارے میں، حرارت ایک نظام سے ماحول میں منتقل ہونے والی توانائی ہے یا درجہ حرارت کے فرق کی وجہ سے ماحول سے نظام میں منتقل ہونے والی توانائی ہے۔ اگر نظام کا درجہ حرارت محیطی درجہ حرارت سے زیادہ ہے، تو حرارت نظام سے ماحول میں بہہ جائے گی۔ اگر محیطی درجہ حرارت نظام کے درجہ حرارت سے زیادہ ہے، تو گرمی ماحول سے نظام میں بہتی ہے۔

حرارت (Q) توانائی ہے جو درجہ حرارت کے فرق کی وجہ سے حرکت کرتی ہے، جبکہ کام (W) کام کے ذریعے توانائی کی منتقلی سے متعلق ہے۔ مثال کے طور پر، اگر نظام ماحول پر کام کرتا ہے، تو توانائی نظام سے ماحول میں منتقل ہوتی ہے۔ اس کے برعکس، اگر ماحول نظام پر کام کرتا ہے، تو توانائی ماحول سے نظام میں منتقل ہوتی ہے۔

مزید پڑھ