تھرموڈینیامکس ، یہ کیا ہے اور اس کی ایپلی کیشنز

تھرموڈینامکس ایک سائنس ہے جو توانائی کے مطالعہ پر مبنی ہے۔ تھرموڈینامک عمل روزانہ کی زندگی میں ، گھروں میں ، صنعت میں ، توانائی کی تبدیلی جیسے ایئر کنڈیشنگ کے سامان ، فرج ، کاروں ، بوائیلر ، جیسے دوسروں میں ہوتا ہے۔ لہذا تھرموڈینیامکس کے مطالعہ کی اہمیت ، چار بنیادی قوانین پر مبنی ہے جو توانائی کے معیار اور مقدار ، اور تھرموڈینیامک خصوصیات کے مابین تعلقات قائم کرتے ہیں۔

تھرموڈینامکس کے قوانین کو سمجھنے کے ل an ، آسان طریقے سے ، کسی کو کچھ بنیادی تصورات سے شروع کرنا پڑتا ہے جو ذیل میں سامنے آتے ہیں ، جیسے دوسروں کے درمیان توانائی ، حرارت ، درجہ حرارت وغیرہ۔

ہم آپ کو مضمون دیکھنے کی دعوت دیتے ہیں واٹ کے قانون کی طاقت (درخواستیں - مشقیں)

تھرموڈینامکس

ایک چھوٹی سی تاریخ:

تھرموڈینامکس عمل میں توانائی کے تبادلے اور تبدیلیوں کا مطالعہ کرتا ہے۔ پہلے ہی 1600s میں گیلیلیو نے اس علاقے میں شیشے کے تھرمامیٹر کی ایجاد کی ، اور کسی رطوبت اور اس کے درجہ حرارت کی کثافت کے ساتھ مطالعہ کرنا شروع کیا۔

صنعتی انقلاب کے ساتھ ، گرمی ، کام اور ایندھن کی توانائی کے ساتھ تعلقات کو جاننے کے ل studies مطالعہ کیا جاتا ہے ، نیز تھامس سیوری کے بھاپ انجن کے ذریعہ 1697 سے ، اسٹڈی سائنس کے طور پر ابھرتے ہوئے تھرموڈینیامکس کو اسٹیم سائنس کے طور پر بہتر بنانے کے ل ste ، بھاپ انجنوں میں کارکردگی کو بہتر بنانا ہے۔ تھرموڈینیامکس کے پہلے اور دوسرے قوانین 1850 میں قائم ہوئے تھے۔ بہت سے سائنس دانوں جیسے جوول ، کیلون ، کلاوسس ، بولٹزمان ، کارنوٹ ، کلیپیئرون ، گیبس ، میکس ویل ، اور دیگر لوگوں نے اس سائنس کی ترقی میں حصہ لیا ، "تھرموڈینیامکس"۔

تھرموڈینامکس کیا ہے؟

تھرموڈینامکس ایک سائنس ہے جو توانائی کی تبدیلیوں کا مطالعہ کرتی ہے۔ چونکہ ابتدائی طور پر یہ مطالعہ کیا گیا تھا کہ گرمی کو طاقت میں کیسے تبدیل کیا جا، ، اس لئے بھاپ انجنوں میں ، یونانی الفاظ "تھرموس" اور "ڈائنامس" استعمال کیے گئے تھے تاکہ اس نئی سائنس کا نام لیا گیا تھا ، جس سے لفظ "تھرموڈینامکس" تشکیل پاتا ہے۔ اعداد 1 دیکھیں۔

تھرموڈینامک ایپلی کیشنز

تھرموڈینامکس کے اطلاق کا شعبہ بہت وسیع ہے۔ توانائی کی تبدیلی انسانی جسم سے متعدد عمل میں پائی جاتی ہے ، کھانے کی ہاضمے کے ساتھ ہی ، مصنوعات کی پیداوار کے ل numerous متعدد صنعتی عملوں میں بھی۔ گھروں میں وہ ڈیوائسز بھی موجود ہیں جہاں سے دوسروں کے درمیان بیڑیوں ، واٹر ہیٹروں ، ایئرکنڈیشنروں پر بھی تھرموڈینامکس لگائے جاتے ہیں۔ تھرموڈینامکس کے اصول بھی وسیع اقسام کے شعبوں میں ، جیسے پاور پلانٹس ، آٹوموبائل اور راکٹ میں استعمال ہوتے ہیں۔ نمبر 2 دیکھیں۔

کی بنیادی باتیں تھرموڈینامکس

توانائی (E)

کسی بھی ماد orی یا غیر مادی جسم یا نظام کی ملکیت جو اس کی صورتحال یا حالت میں ترمیم کرکے تبدیل ہوسکتی ہے۔ اس کو معاملہ منتقل کرنے کی صلاحیت یا صلاحیت سے بھی تعبیر کیا گیا ہے۔ اعداد و شمار 3 میں آپ توانائی کے کچھ ذرائع دیکھ سکتے ہیں۔

توانائی کے فارم

توانائی بہت سی صورتوں میں آتی ہے ، جیسے ہوا ، بجلی ، مکینیکل ، جوہری توانائی ، دوسروں کے درمیان۔ تھرموڈینامکس کے مطالعہ میں ، متحرک توانائی ، ممکنہ توانائی اور جسموں کی اندرونی توانائی استعمال کی جاتی ہے۔ متحرک توانائی (ای سی) رفتار ، ممکنہ توانائی (ای پی) اونچائی کے ساتھ اور اندرونی انووں کی نقل و حرکت کے ساتھ اندرونی توانائی (یو) سے متعلق ہے۔ نمبر 4 دیکھیں۔

حرارت (ق):

مختلف حرارت پر دو جسموں کے مابین تھرمل توانائی کی منتقلی۔ گرمی جول ، بی ٹی یو ، پاؤنڈ فٹ ، یا کیلوری میں ماپا جاتا ہے۔

درجہ حرارت (ٹی):

یہ جوہری یا انووں کی حرکیاتی توانائی کا ایک پیمانہ ہے جو کسی بھی مادی چیز کو تشکیل دیتے ہیں۔ یہ کسی حرارت کی طاقت کے کسی شے کے اندرونی انووں کی مشتعل ہونے کی پیمائش کرتا ہے۔ انووں کی زیادہ سے زیادہ نقل و حرکت ، درجہ حرارت زیادہ ہے۔ یہ ڈگری سینٹی گریڈ ، ڈگری کیلون ، ڈگری رینکائن ، یا ڈگری فارن ہائیٹ میں ماپا جاتا ہے۔ اعداد و شمار 5 میں درجہ حرارت کے کچھ پیمانے کے درمیان توازن پیش کیا گیا ہے۔

تھرموڈینامک اصول

تھرموڈینامکس میں توانائی کی تبدیلیوں کا مطالعہ چار قوانین پر مبنی ہے۔ پہلے اور دوسرے قوانین توانائی کے معیار اور مقدار سے متعلق ہیں۔ جبکہ تیسرے اور چوتھے قوانین تھرموڈینامک خصوصیات (درجہ حرارت اور انٹراپی) سے متعلق ہیں۔ 6 اور 7 کے اعداد و شمار دیکھیں۔

تھرموڈینامکس کا پہلا قانون:

پہلا قانون توانائی کے تحفظ کا اصول قائم کرتا ہے۔ توانائی کو ایک جسم سے دوسرے جسم میں منتقل کیا جاسکتا ہے ، یا توانائی کی کسی دوسری شکل میں تبدیل کیا جاسکتا ہے ، لیکن یہ ہمیشہ محفوظ رہتا ہے ، لہذا توانائی کی کل مقدار ہمیشہ مستقل رہتی ہے۔

اسکیٹنگ ریمپ توانائی کے تحفظ کے قانون کی ایک عمدہ مثال ہے ، جہاں یہ پایا جاتا ہے کہ توانائی تخلیق یا تباہ نہیں کی جاتی ہے ، بلکہ وہ دوسری قسم کی توانائی میں تبدیل ہوجاتی ہے۔ شکل 8 میں ایک جیسے ایک اسکیٹر کے لئے ، جب صرف کشش ثقل قوت کا اثر پڑتا ہے ، ہمیں یہ کرنا پڑتا ہے:

• مقام 1: جب سکیٹر ریمپ کے اوپری حصے پر ہوتا ہے تو ، اس کی اونچائی کی وجہ سے اس کی اندرونی توانائی اور ممکنہ توانائی ہوتی ہے ، لیکن اس کی متحرک توانائی صفر ہے کیونکہ وہ حرکت میں نہیں ہے (رفتار = 0 میٹر / سیکنڈ)
• مقام 2: جیسے ہی اسکیٹر ریمپ کو نیچے پھسلنا شروع کرتا ہے ، اونچائی میں کمی آتی ہے ، اندرونی توانائی اور ممکنہ توانائی میں کمی آتی ہے ، لیکن اس کی متحرک توانائی میں اضافہ ہوتا ہے ، چونکہ اس کی رفتار میں اضافہ ہوتا ہے۔ توانائی حرکیاتی توانائی میں بدل جاتی ہے۔ جب سکیٹر ریمپ کے نچلے ترین مقام (پوزیشن 2) تک پہنچ جاتا ہے تو ، اس کی ممکنہ توانائی صفر (اونچائی = 0 میٹر) ہوتی ہے ، جبکہ وہ ریمپ کے نیچے سفر میں سب سے زیادہ رفتار حاصل کرتا ہے۔
• مقام 3: جیسے جیسے ریمپ اوپر جاتا ہے ، اسکیٹر رفتار کھو دیتا ہے ، اپنی حرکیاتی توانائی کو کم کرتا ہے ، لیکن اندرونی توانائی میں اضافہ ہوتا ہے ، اور ممکنہ توانائی ، جیسے جیسے اس کا قد بڑھ جاتا ہے۔

ترمودی نیامکس کا دوسرا قانون:

دوسرا قانون تبادلوں اور / یا توانائی کی ترسیل کی اصلاح میں ، توانائی کے "معیار" سے متعلق ہے۔ یہ قانون قائم کرتا ہے کہ حقیقی عملوں میں توانائی کا معیار کم ہوتا ہے۔ تھرموڈینیامک پراپرٹی "انٹروپی" کی تعریف متعارف کروائی گئی ہے۔ دوسرے قانون کے بیانات میں ، یہ قائم کیا جاتا ہے جب کوئی عمل ہوسکتا ہے اور جب یہ نہیں ہوسکتا ہے ، چاہے پہلے قانون کی تعمیل جاری رہے۔ نمبر 9 دیکھیں۔

صفر قانون:

صفر قانون میں کہا گیا ہے کہ اگر دو سسٹم توازن کے ساتھ توازن میں ہوں تو وہ ایک دوسرے کے ساتھ توازن میں ہوں گے۔ مثال کے طور پر ، شکل 10 کے لئے ، اگر A C کے ساتھ تھرمل توازن میں ہے ، اور C B کے ساتھ حرارتی توازن میں ہے ، تو A B کے ساتھ حرارتی توازن میں ہے۔

ٹی کے دوسرے تصوراتermodynamics

نظام

کائنات کا وہ حصہ جو دلچسپی یا مطالعہ کا ہے۔ چترا 11 میں کافی کے کپ کے لئے ، "نظام" کپ (کافی) کا مواد ہے جہاں تھرمل توانائی کی منتقلی کا مطالعہ کیا جاسکتا ہے۔ اعداد و شمار دیکھیں۔ [12]

ماحولیات

یہ باقی ساری کائنات زیربحث سسٹم سے بیرونی ہے۔ چترا 12 میں ، کافی کپ کو "بارڈر" سمجھا جاتا ہے جس میں کافی (سسٹم) ہوتا ہے اور جو کپ (بارڈر) سے باہر ہوتا ہے وہ نظام کا "ماحول" ہے۔

تھرموڈینیامک توازن

بیان کریں جس میں نظام کی خصوصیات کی اچھی طرح سے تعریف کی گئی ہے اور وقت کے ساتھ مختلف نہیں ہوتا ہے۔ جب کوئی نظام تھرمل توازن ، مکینیکل توازن اور کیمیائی توازن پیش کرتا ہے تو ، یہ "تھرموڈینیامک توازن" میں ہوتا ہے۔ توازن میں ، جب تک کوئی بیرونی ایجنٹ اس پر کام نہیں کرتا ہے ، کوئی نظام اپنی حالت میں اصلاح نہیں کرسکتا ہے۔ نمبر 13 دیکھیں۔

تیار

وہ ہستی جو نظاموں کے مابین تعامل کو روکتی ہے یا روکتی ہے۔ اگر دیوار مادہ کے گزرنے کی اجازت دیتی ہے تو ، کہا جاتا ہے کہ یہ ایک قابلِ دیوار ہے۔ ایک اڈیبیٹک دیوار ایسی ہے جو دو نظاموں کے مابین گرمی کی منتقلی کی اجازت نہیں دیتی ہے۔ جب دیوار تھرمل توانائی کی منتقلی کی اجازت دیتی ہے تو اسے ڈائیڈرمک وال کہتے ہیں۔ نمبر 14 دیکھیں۔

نتیجہ

توانائی مادے کو منتقل کرنے کی صلاحیت ہے۔ اس کی صورتحال یا حالت میں ترمیم کرکے اسے بدلا جاسکتا ہے۔

تھرموڈینامکس سائنس ہے جو عمل میں توانائی کے تبادلے اور تبدیلیوں کا مطالعہ کرتی ہے۔ تھرموڈینامکس میں توانائی کی تبدیلیوں کا مطالعہ چار قوانین پر مبنی ہے۔ پہلے اور دوسرے قوانین توانائی کے معیار اور مقدار سے متعلق ہیں۔ جبکہ تیسرے اور چوتھے قوانین تھرموڈینامک خصوصیات (درجہ حرارت اور اینٹروپی) سے متعلق ہیں۔

درجہ حرارت جسم کو بنانے والے انوولوں کی مشتعل ڈگری کا ایک پیمانہ ہے ، جبکہ حرارت دو جسموں کے مابین تھرمل انرجی کی منتقلی ہے جو مختلف درجہ حرارت پر ہے۔

جب تھرمل توازن ، مکینیکل توازن ، اور کیمیائی توازن میں نظام بیک وقت ہوتا ہے تو تھرموڈینیامک توازن موجود ہوتا ہے۔

آپ کا شکریہ اس مضمون کی ترقی کے ل we ہمیں یہ اعزاز حاصل ہوا ہے کہ ہم نے ان کا مشورہ لیا صنعتی ساز و سامان کے کنٹرول میں ماہر انجی. میریسول پینو.