ऊष्मागतिकी का तीसरा नियम: यह क्या कहता है?

ए ऊष्मागतिकी का तीसरा नियम के बीच संबंध को संबोधित करता है एन्ट्रापी और इसे निर्धारित करने के लिए एक पूर्ण संदर्भ बिंदु, वह है परम शून्य. वह यह भी कहती हैं कि यदि कोई ऊष्मा इंजन पूर्ण शून्य तापमान तक पहुँचने में सक्षम होता, तो उसकी सारी ऊष्मा कार्य में परिवर्तित हो जाती, जिससे वह एक आदर्श मशीन बन जाती। इस नियम की गणना एन्ट्रापी की सीमा के आधार पर की जाती है, जहां तापमान शून्य हो जाता है।

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इस लेख के विषय

• 1 - ऊष्मागतिकी के तीसरे नियम का सारांश
• 2 - ऊष्मागतिकी का तीसरा नियम क्या कहता है?
• 3 - ऊष्मागतिकी के तीसरे नियम का सूत्र
  • एन्ट्रापी सूत्र
• 4 - ऊष्मागतिकी के तीसरे नियम का अनुप्रयोग
• 5 - ऊष्मागतिकी का तीसरा नियम कैसे आया?
• 6 - ऊष्मागतिकी के नियम

ऊष्मागतिकी के तीसरे नियम पर सारांश

• सांख्यिकीय यांत्रिकी के अनुसार, थर्मोडायनामिक्स का तीसरा नियम भौतिक रसायनज्ञ वाल्थर नर्नस्ट द्वारा तैयार किया गया था, जो थर्मोडायनामिक्स के अन्य नियमों से लिया गया था।

• ऊष्मागतिकी का तीसरा नियम कहता है कि परम शून्य तक पहुँचना असंभव है।

• वैज्ञानिक पूर्ण शून्य के करीब तापमान तक पहुंचने में कामयाब रहे हैं, लेकिन अभी तक नहीं पहुंच पाए हैं।

• एन्ट्रॉपी एक प्रणाली में अणुओं का संगठन है।

• ऊष्मागतिकी के नियम शून्यवाँ नियम, प्रथम नियम, द्वितीय नियम और तृतीय नियम हैं।

• ऊष्मागतिकी का शून्यवाँ नियम विभिन्न पिंडों के बीच तापीय संतुलन का अध्ययन करता है।

• थर्मोडायनामिक्स का पहला नियम थर्मोडायनामिक प्रणालियों में ऊर्जा के संरक्षण का अध्ययन करता है।

• ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम ऊष्मा इंजन और एन्ट्रापी का अध्ययन करता है।

• ऊष्मागतिकी का तीसरा नियम परम शून्य का अध्ययन करता है।

ऊष्मागतिकी का तीसरा नियम क्या कहता है?

ऊष्मागतिकी का तीसरा नियम, जिसे नर्नस्ट प्रमेय या नर्नस्ट अभिधारणा के नाम से जाना जाता है, एक नियम है 1906 और 1912 के बीच भौतिक रसायनज्ञ वाल्थर नर्नस्ट (1864 -1941) द्वारा विकसित किया गया, जो का सेट बनाता है के कानून ऊष्मप्रवैगिकी.

1912 में, नर्नस्ट ने ऊष्मागतिकी के तीसरे नियम को इस प्रकार प्रतिपादित किया:

प्रक्रियाओं की किसी भी सीमित श्रृंखला द्वारा, पूर्ण शून्य तापमान तक पहुँचना संभव नहीं है।|1|

इस नियम के अनुसार, जब हम किसी सिस्टम के पास केल्विन में परम शून्य तापमान तक पहुंचते हैं, तो एन्ट्रापी (सिस्टम की अव्यवस्था की डिग्री) सबसे कम होगी मूल्य, जिससे शामिल सभी प्रक्रियाएं अपनी गतिविधियों को बंद कर देती हैं, जिससे संदर्भ बिंदु की पहचान करना संभव हो जाता है जिसमें यह निर्धारित करना संभव है एन्ट्रापी. के मामले में थर्मल मशीनें, पूर्ण शून्य पर पहुंचने पर, वे अपना सब कुछ परिवर्तित करने में सक्षम होंगे थर्मल ऊर्जा (गर्मी) में काम, बिना नुकसान के.

बेहतर समझ के लिए, थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम में एन्ट्रापी की अवधारणा को एक प्रणाली के अणुओं की गति और कंपन की डिग्री के रूप में पेश किया गया है; गति की संभावना जितनी अधिक होगी, एन्ट्रापी उतनी ही अधिक होगी।

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ऊष्मागतिकी के तीसरे नियम का सूत्र

\(\stackrel{lim\ ⁡∆S=0}{\tiny{T→0}}\)

• \(\stackrel{lim\ ⁡}{\tiny{T→0}}\) वह सीमा है जहां तापमान शून्य हो जाता है।

• \(∆S\) सिस्टम का एन्ट्रापी परिवर्तन है, जिसे मापा जाता है \([जे/के]\).

• टी यह तापमान केल्विन में मापा जाता है \([क]\).

• एन्ट्रापी सूत्र

\(∆S=\frac{∆Q}T\)

• \(∆S\) सिस्टम का एन्ट्रापी परिवर्तन है, जिसे मापा जाता है \([जे/के]\).

• \(∆Q\) ऊष्मा में परिवर्तन को जूल में मापा जाता है \([जे] \).

• टी यह तापमान केल्विन में मापा जाता है \([क] \).

ऊष्मागतिकी के तीसरे नियम के अनुप्रयोग

प्रयोगशालाओं में कभी भी पूर्ण शून्य तक नहीं पहुंचा जा सका है, जिससे ऊष्मागतिकी का तीसरा नियम बनता है सैद्धांतिक कानून, इसलिए, इसका कोई अनुप्रयोग नहीं है. हालाँकि, यदि यह तापमान पहुँच गया, तो ताप इंजनों की 100% दक्षता होगी, और उनकी सभी गर्मी कार्य में परिणत हो जायेंगे।

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ऊष्मागतिकी का तीसरा नियम कैसे आया?

1906 और 1912 के बीच, भौतिक रसायनज्ञ वाल्थर नर्नस्ट ने थर्मोडायनामिक्स का तीसरा नियम विकसित किया, वह इस क्षेत्र में अनुसंधान के लिए भी जिम्मेदार थे। इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री यह है प्रकाश रसायनके अध्ययन में एक प्रमुख प्रगति प्रदान करता है भौतिक.

उनके एन्ट्रापी अध्ययन के आधार पर, वाल्थर नर्नस्ट ने प्रस्तावित किया कि यह केवल पूर्ण क्रिस्टल में होता हैहालाँकि, बाद में, उन्होंने सत्यापित किया कि, वास्तव में, परम शून्य तापमान का अस्तित्व ही नहीं है, लेकिन यह भी कि, यदि सिस्टम इस तापमान के करीब है, तो न्यूनतम एन्ट्रापी मान हो सकता है पाया हुआ।

उस समय से, वैज्ञानिक इस तापमान को प्राप्त करने की कोशिश कर रहे हैं, जो शून्य के करीब और करीब स्तर तक पहुंच रहा है। उसके आधार पर, उन्हें एहसास हुआ कि इसे केवल यहीं तक प्राप्त किया जा सकता है गैसों.

सांख्यिकीय यांत्रिकी के विकास के साथ, ऊष्मागतिकी का तीसरा नियम मूल नियमों से प्राप्त एक कानून बन गया, अन्य कानूनों के विपरीत जो मौलिक बने हुए हैं, क्योंकि उनके पास एक प्रयोगात्मक आधार है जो उनका समर्थन करता है।

ऊष्मप्रवैगिकी के नियम

थर्मोडायनामिक्स के नियम दबाव, आयतन और तापमान के साथ ऊष्मा, ऊर्जा और अन्य के बीच संबंधों से संबंधित हैं भौतिक मात्रा. वे चार कानूनों से बने हैं: शून्य कानून, पहला कानून, दूसरा कानून और तीसरा कानून।

• ऊष्मागतिकी का शून्य नियम: बताता है कि अलग-अलग तापमान पर शरीर तब तक गर्मी का आदान-प्रदान करेंगे जब तक वे तक नहीं पहुंच जाते थर्मल संतुलन.

• ऊष्मागतिकी का पहला नियम: बताता है कि थर्मोडायनामिक सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन सिस्टम द्वारा किए गए कार्य और उसके द्वारा अवशोषित गर्मी में परिवर्तन के बीच के अंतर से दिया जाता है।

• ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम: बताता है कि ऐसी मशीन बनाना असंभव है जो अपनी सारी गर्मी को काम में बदलने में सक्षम हो। इसके अलावा, वह एक प्रणाली में अव्यवस्था की डिग्री के रूप में एन्ट्रापी की व्याख्या करती है।

• ऊष्मागतिकी का तीसरा नियम: बताता है कि परम शून्य तक पहुंचना असंभव है।

टिप्पणी

|1| पुस्तक से उद्धरण बुनियादी भौतिकी पाठ्यक्रम: तरल पदार्थ, दोलन और तरंगें, गर्मी (वॉल्यूम. 2).

पामेला राफेला मेलो द्वारा
भौतिक विज्ञान के अध्यापक

क्या आप इस पाठ का संदर्भ किसी स्कूल या शैक्षणिक कार्य में देना चाहेंगे? देखना:

मेलो, पामेला राफेला। "ऊष्मप्रवैगिकी का तीसरा नियम"; ब्राज़ील स्कूल. में उपलब्ध: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/terceira-lei-da-termodinamica.htm. 4 अगस्त, 2023 को एक्सेस किया गया।

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