ऊष्मागतिकीको नियम

थर्मोडायनामिक्सका नियमहरू वैज्ञानिक नियमहरूको संग्रह हुन् जसले तापक्रम, ऊर्जा र एन्ट्रोपी जस्ता भौतिक परिमाणहरूको समूहलाई परिभाषित गर्दछ, जसले थर्मोडायनामिक सन्तुलनमा थर्मोडायनामिक प्रणालीहरूलाई चित्रण गर्दछ। यी नियमहरूले थर्मोडायनामिक प्रक्रियाहरूका लागि विभिन्न मापदण्ड पनि प्रयोग गर्छन्, जस्तै थर्मोडायनामिक कार्य र ताप, र तिनीहरू बीच सम्बन्ध स्थापित गर्छन्। १९औं शताब्दीको मध्यमा ऊष्मागतिकीको दुई सिद्धान्तहरूको प्रतिपादन भयो, जसलाई उष्मागतिकीको प्रथम एवं द्वितीय नियम भनिन्छ। २०औं शताब्दीको प्रारम्भमा अन्य दुई सिद्धान्तको प्रतिपादन भयो जसलाई उष्मागतिकीको शून्यऔं तथा तृतीय नियम भनिन्छ।

• ऊष्मागतिकीको शून्यऔं नियम
• ऊष्मागतिकीको प्रथम नियम
• ऊष्मागतिकीको द्वितीय नियम
• ऊष्मागतिकीको तृतीय नियम

ऊष्मागतिकीको शून्यऔं नियम

नियमलाई निम्न ढाँचामा उल्लेख गर्न सकिन्छ:

यदि दुई प्रणालीहरू तेस्रो प्रणालीसँग तापीय सन्तुलनमा छन्, भने ती दुवै एक आपसमा पनि तापीय सन्तुलनमा हुन्छन्।

ऊष्मागतिकीको प्रथम नियम

जूलको नियमानुसार ऊष्मागतिकी को प्रथम नियम ऊर्जा संरक्षणको नियम नै हो। निकायमा दिइएको ताप (ऊष्मा) सम्पूर्ण रूपमा कार्यमा परिवर्तित हुदैन। यसको केही भाग आन्तरिक ऊर्जा वृद्धिको लागि खर्च हुन्छ र बाँकी कार्यमा परिवर्तन हुन्छ। अत: प्रथम नियम यस प्रकार हुन्छ।

∆Q = ∆U + ∆W

ऊष्मागतिकीको द्वितीय नियम

ऊष्मा गतिकी को प्रथम नियम ऊर्जा संरक्षणमा जोड दिन्छ। यसले सङ्केत गर्छ कि ताप तातो वस्तुबाट चिसो वस्तुमा प्रवाहित हुन्छ। परन्तु प्रथम नियम यो स्पष्ट गर्न सक्दैन कि चिसो वस्तुबाट तातो वस्तु तर्फ किन प्रवाहित हुन सक्दैन। अर्थात प्रथम नियम तापको प्रवाहको दिशा बताउन असमर्थ छ।

जब कुनै गोलीले लक्ष्यलाई बेध गर्छ तब लक्ष्य को तापमा वृद्धि हुन्छ अर्थात ताप उत्पन्न हुन्छ। तर उक्त तापद्वारा गोली लाई यान्त्रिक उर्जा प्रदान गर्न सकिँदैन। यसबाट यो स्पष्ट हुन्छ कि कुन सिमा सम्म ताप कार्यमा परिवर्तन हुन सक्छ। यो सबै प्रश्नको समाधान ऊष्मागतिकीको दोश्रो नियमबाट मिल्छ। वैज्ञानिक केल्भिन प्लाङ्क एवं क्लासियसको कथनबाट स्पष्ट हुन्छ।

केल्भिन प्लाङ्क को कथन- कुनै निकायको लागि नियत तापमा कुनै स्रोतबाट ताप अवशोषित गरेर सम्पूर्ण मात्रालाई कार्यमा रुपान्तरण गर्न असम्भव छ।

क्लासियस को कथन - कुनै निकाय मा बाह्य कार्य बिना, चिसो वस्तुबाट ऊष्मा लिएर तातो वस्तुमा प्रवाहित गर्नु असम्भव छ।

ऊष्मागतिकीको तृतीय नियम

तापक्रम शून्य केल्भिनको नजिक पुग्दा, कुनै पनि पूर्ण क्रिस्टलको एन्ट्रपी शून्यको नजिक हुन्छ।

यो पनि हेर्नुहोस्

• तौल
• थर्मोडायनामिक्स
• क्यालोरी मिटर