ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम इस बात से संबंधित है कि काम को गर्मी में बदलने के लिए क्या करना पड़ता है।
यह पर आधारित है ऊर्जा संरक्षण का सिद्धांत, जो भौतिकी के सबसे महत्वपूर्ण सिद्धांतों में से एक है।
यह ऊर्जा संरक्षण ऊष्मा और कार्य के रूप में होता है। यह एक प्रणाली के लिए ऊर्जा के संरक्षण और हस्तांतरण को संभव बनाता है, अर्थात ऊर्जा बढ़ सकती है, घट सकती है या स्थिर रह सकती है।
ऊष्मागतिकी का प्रथम नियम सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है
क्यू = τ + यू
कहा पे,
क्यू: तपिश
τ: काम क
यू: आंतरिक ऊर्जा की भिन्नता
इस प्रकार, इसकी नींव है: आंतरिक ऊर्जा (ΔU) की भिन्नता के साथ कार्य ( with) के योग से गर्मी (क्यू) परिणाम।
इसे इस प्रकार भी पाया जा सकता है:
यू = क्यू - डब्ल्यू
कहा पे,
यू: आंतरिक ऊर्जा की भिन्नता
क्यू: तपिश
वू: काम क
नींव का परिणाम उसी में होता है: आंतरिक ऊर्जा (ΔU) में परिवर्तन बाहरी माध्यम के साथ गर्मी के आदान-प्रदान से होता है, जो काम (डब्ल्यू) द्वारा किया जाता है।
इसका मत,
1) गर्मी के लिए (क्यू):
- यदि माध्यम के साथ आदान-प्रदान की गई गर्मी 0 से अधिक है, तो सिस्टम गर्मी प्राप्त करता है।
- यदि माध्यम के साथ आदान-प्रदान की गई गर्मी 0 से कम है, तो सिस्टम गर्मी खो देता है।
- यदि माध्यम के साथ कोई ऊष्मा विनिमय नहीं होता है, अर्थात यदि यह 0 के बराबर है, तो प्रणाली न तो ऊष्मा प्राप्त करती है और न ही खोती है।
2) काम के संबंध में (τ):
- यदि कार्य 0 से अधिक है, तो ऊष्मा के संपर्क में आने वाली किसी वस्तु के आयतन का विस्तार होता है।
- यदि कार्य 0 से कम है, तो ऊष्मा के संपर्क में आने वाली किसी वस्तु का आयतन कम हो जाता है।
- यदि कोई कार्य नहीं है, अर्थात यदि यह 0 के बराबर है, तो ऊष्मा के संपर्क में आने वाली किसी चीज़ का आयतन स्थिर रहता है।
3) आंतरिक ऊर्जा (ΔU) की भिन्नता के संबंध में:
- यदि आंतरिक ऊर्जा भिन्नता 0 से अधिक है, तो तापमान में वृद्धि होती है।
- यदि आंतरिक ऊर्जा भिन्नता 0 से कम है, तो तापमान में कमी होती है।
- यदि आंतरिक ऊर्जा में कोई परिवर्तन नहीं होता है, अर्थात यदि यह 0 के बराबर है, तो तापमान स्थिर रहता है।
यह निष्कर्ष निकाला गया है कि तापमान को गर्मी या काम से बढ़ाया जा सकता है।
उदाहरण
उदाहरण के लिए, गैसों के गर्म होने से मशीनें शुरू हो जाती हैं, यानी किसी संयंत्र में काम करना।
यह निम्न तरीके से होता है: गैसें मशीनों के अंदर ऊर्जा स्थानांतरित करती हैं, जिससे वे मात्रा में वृद्धि करते हैं और वहां से मशीनों के तंत्र को सक्रिय करते हैं। सक्रिय होने पर, तंत्र काम करना शुरू कर देते हैं।
यह भी पढ़ें
- ऊष्मप्रवैगिकी
- कार्नोट साइकिल
- हेस का कानून
ऊष्मप्रवैगिकी के नियम
ऊष्मप्रवैगिकी के नियम चार हैं। पहले के अलावा, जिसके साथ हम काम कर रहे हैं, वे हैं:
- ऊष्मप्रवैगिकी का शून्य नियम - थर्मल संतुलन प्राप्त करने की शर्तों से संबंधित है;
- ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम - तापीय ऊर्जा के हस्तांतरण से संबंधित है;
- ऊष्मप्रवैगिकी का तीसरा नियम - शून्य के करीब एन्ट्रापी के साथ पदार्थ के व्यवहार से संबंधित है।
अभ्यास
1. (उफला-एमजी) एक उत्क्रमणीय गैसीय परिवर्तन में, आंतरिक ऊर्जा की भिन्नता + ३०० जे है। संपीड़न था और गैस के दबाव से किया गया कार्य, मॉड्यूल में, 200 J है। तो यह सच है कि गैस
a) माध्यम को ५०० J ऊष्मा दी
b) ने माध्यम को १०० J ऊष्मा दी
c) माध्यम से ५०० J ऊष्मा प्राप्त की
d) माध्यम से १०० J ऊष्मा प्राप्त की
ई) एक रुद्धोष्म परिवर्तन से गुजरना पड़ा
वैकल्पिक d: बीच से १०० J ऊष्मा प्राप्त की
यह भी देखें: ऊष्मप्रवैगिकी पर व्यायाम
2. (मैकेंजी-एसपी) अपने मुंह में एक संकीर्ण उद्घाटन रखते हुए, अपने हाथ को जोर से फूंकें! यह देखा? आपने रुद्धोष्म परिवर्तन उत्पन्न किया है! इसमें, आपके द्वारा निष्कासित की गई हवा का हिंसक विस्तार हुआ, जिसके दौरान:
ए) प्रदर्शन किया गया कार्य इस हवा की आंतरिक ऊर्जा में कमी के अनुरूप है, क्योंकि बाहरी वातावरण के साथ कोई गर्मी विनिमय नहीं था;
बी) किए गए कार्य इस हवा की आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि के अनुरूप हैं, क्योंकि बाहरी वातावरण के साथ कोई गर्मी विनिमय नहीं था;
ग) इस हवा द्वारा माध्यम के साथ आदान-प्रदान की गई गर्मी की मात्रा में वृद्धि के अनुरूप किया गया कार्य, क्योंकि इसकी आंतरिक ऊर्जा में कोई भिन्नता नहीं थी;
डी) कोई काम नहीं किया गया था, क्योंकि हवा पर्यावरण से गर्मी को अवशोषित नहीं करती थी और आंतरिक ऊर्जा में कोई बदलाव नहीं करती थी;
ई) कोई काम नहीं किया गया था, क्योंकि हवा ने माध्यम को गर्मी नहीं दी और आंतरिक ऊर्जा में कोई बदलाव नहीं हुआ।
वैकल्पिक a: किया गया कार्य इस वायु की आंतरिक ऊर्जा में कमी के अनुरूप है, क्योंकि बाहरी वातावरण के साथ कोई ऊष्मा विनिमय नहीं होता है।
यह भी देखें: रुद्धोष्म परिवर्तन
