"താപഗതികം" എന്ന താളിന്റെ പതിപ്പുകൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം
Content deleted Content added
(ചെ.) സർവ്വവിജ്ഞാനകോശം |
(ചെ.) യന്ത്രം ചേർക്കുന്നു: fy:Termodynamika; cosmetic changes |
||
വരി 5:
ഈ ശാഖയുടെ പഠനത്തിന്റെ ആരംഭം [[താപഗതിക തത്ത്വങ്ങൾ|താപഗതിക തത്ത്വങ്ങളിലൂടെയാണ്‌]] (laws of thermodynamics). ഈ തത്ത്വങ്ങൾ പ്രകാരം ഊർജ്ജം താപത്തിന്റെയും പ്രവൃത്തിയുടെയും രൂപത്തിൽ ഭൗതിക വ്യുഹങ്ങൾക്കിടയിൽ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടാൻ സാധിക്കും. ഇവ [[എൻട്രോപ്പി]] എന്ന ഒരു ഊർജ്ജത്തിന്റെ അവസ്ഥയെയും പ്രതിപാദിക്കുന്നുണ്ട്<ref>http://panspermia.org/seconlaw.htm</ref><ref>http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/seclaw.html</ref><ref>http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookEner1.html</ref>.
== താപഗതിക നിയമങ്ങൾ ==
{{main|താപഗതികതത്ത്വങ്ങൾ}}
എല്ലാ ഭൗതിക പ്രവർത്തനങ്ങളേയുംപോലെതന്നെ താപചലനവും ചില അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങൾക്കു വിധേയമായിട്ടാണു നടക്കുന്നത്. ഈ താപഗതിക നിയമങ്ങൾ 19-ാം ശ.-ത്തിലാണ് ആവിഷ്കരിക്കപ്പെട്ടത്. എല്ലാ താപഗതിക പ്രക്രിയകളേയും അവയുടെ പരിമിതികളേയും വിശദീകരിക്കുന്നവയാണ് ഈ നിയമങ്ങൾ.
=== താപഗതികത്തിലെ പൂജ്യം നിയമം (Zeroth law of Thermodynamics) ===
താപനില (temperature) എന്നതിന്റെ നിർവചനം നല്കുന്ന നിയമമാണിത്. താപഗതിക നിയമങ്ങളിൽ ഏറ്റവും അടിസ്ഥാനപരമായിട്ടുള്ളതും ഈ നിയമമാണ്. ഒന്നും രണ്ടും നിയമങ്ങൾ കണ്ടുപിടിച്ചതിനുശേഷം മാത്രമാണ് ഈ നിയമം കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടത്. എന്നാൽ പ്രാധാന്യമനുസരിച്ച് ഇത് ഒന്നും രണ്ടും നിയമങ്ങൾക്കു മുമ്പേ പ്രതിപാദിക്കേണ്ടിവരുന്നു. അതിനാലാണ് പൂജ്യം നിയമം (zeroth law) എന്ന പേരു വന്നത്. റാൽഫ് എച്ച്. ഫൗളർ എന്ന ബ്രിട്ടിഷ് ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞൻ 1931-ലാണ് ഈ നിയമം ആവിഷ്കരിച്ചത്.
വരി 20:
ഈ നിയമത്തിൽ താപനില അളക്കുന്നതിനെപ്പറ്റിയും ആ അളവിന്റെ അർഥമെന്താണ് എന്നതിനെപ്പറ്റിയുമുള്ള അടിസ്ഥാന ആശയങ്ങൾ ഉൾക്കൊണ്ടിട്ടുണ്ട്. ഇതിൽനിന്ന് ഒരു വസ്തുവിന്റെ 'താപനില'എന്നത് ആ വസ്തുവിന്റെ ഒരു ഗുണവിശേഷം ആണെന്നും, മറ്റുള്ള വസ്തുക്കളുമായി ബന്ധപ്പെടുമ്പോൾ താപസമതുലിതാവസ്ഥയാണോ താപക്കൈമാറ്റമാണോ ഉണ്ടാകുന്നത് എന്നു നിശ്ചയിക്കുന്നത് ഈ ഗുണവിശേഷം ആണെന്നും മനസ്സിലാക്കാം. ഈ നിയമത്തിലടങ്ങിയിട്ടുള്ള തത്ത്വമാണ് തെർമോമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു വസ്തുവിന്റെ താപനില അളക്കാൻ നാം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നത്. ഇവിടെ, തെർമോമീറ്ററിലെ ബൾബിന്റേയും വസ്തുവിന്റേയും താപനില ഒന്നുപോലെ ആകുന്നതുവരെ താപപ്രവാഹം നടക്കുന്നു.
=== ഒന്നാം താപഗതിക നിയമം (first law of Thermodynamics) ===
താപം എന്ന് സർവസാധാരണമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ആശയത്തിന്റെ നിർവചനം നല്കുന്നതാണ് താപഗതികത്തിന്റെ ഒന്നാം നിയമം. റഥർഫോർഡ്, ജൂൾ തുടങ്ങിയ ശാസ്ത്രജ്ഞർ നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങളാണ് താപഗതികത്തിലെ ഒന്നാം നിയമത്തിന് അടിത്തറ പാകിയത്. അവരുടെ പരീക്ഷണങ്ങൾ W = JH എന്നു തെളിയിച്ചു. ഇതുതന്നെയാണ് ഒന്നാം നിയമവും. J എന്നത് താപത്തിന്റെ യാന്ത്രിക തുല്യാങ്കം (mechanical equivalent of heat) ആണ്. അതായത് 'ഏതെങ്കിലും ഒരു പ്രവൃത്തിയുടെ (W) ഫലമായി താപം (H) ജന്യമാകുകയാണ് എങ്കിൽ ഓരോ നിശ്ചിത മാത്ര താപമേ ജന്യമാവുകയുള്ളൂ. മറിച്ച്, താപോർജം പ്രവൃത്തിയായി രൂപാന്തരപ്പെടുകയാണ് എങ്കിൽ എല്ലായ്പ്പോഴും നിശ്ചിത അളവ് താപത്തിൽ നിന്ന് ഒരു നിശ്ചിത മാത്ര പ്രവൃത്തി മാത്രമേ ജന്യമാവുകയുള്ളൂ'.
വരി 43:
അതുകൊണ്ട് dU = -dW.
=== രണ്ടാം താപഗതിക നിയമം (Second law of thermodynamics) ===
[[എൻട്രോപ്പി]] എന്ന ഭൗതിക ഗുണവിശേഷത്തിന്റെ നിർവചനം നല്കുന്ന നിയമമാണിത്. എൻട്രോപ്പി എന്നത് ഒരു വ്യൂഹത്തിന്റെ ക്രമരാഹിത്യത്തിന്റെ (disorder) അളവാണ്. ഒറ്റപ്പെട്ട (isolated) ഒരു വ്യൂഹത്തിന്റെ എൻട്രോപ്പി ഒരിക്കലും കുറയുന്നില്ല എന്ന് രണ്ടാം നിയമം അനുശാസിക്കുന്നു. പ്രവൃത്തിയുടെ അഭാവത്തിൽ താപം താഴ്ന്ന നിലയിൽനിന്ന് ഉയർന്ന നിലയിലേക്കു മാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നില്ല എന്നും രണ്ടാം നിയമം വ്യവസ്ഥ ചെയ്യുന്നു.
വരി 76:
താപ എൻജിനുകളുടെ പ്രക്രിയ ചക്രീയം (cyclic) ആകുന്നതിനാലാണ് തുടർച്ചയായി പ്രവൃത്തി ലഭ്യമാകുന്നത്. ഒരു ആദർശ (ideal) താപ എൻജിന്റെ ദക്ഷത (efficiency)η= W/JQ = 1 ആയിരിക്കും. എന്നാൽ യാഥാർഥത്തിൽ ദക്ഷത 1-ലും കുറവായിരിക്കും. സാധാരണ താപ എൻജിനുകളുടെ ദക്ഷത 5% മുതൽ 55% വരെ മാത്രമായാണു കണ്ടുവരുന്നത്. സാദി കാർനോ(Sadi Carnot)യുടെ പഠനങ്ങൾ ഈ രംഗത്ത് ശ്രദ്ധേയമാണ്.
=== താപഗതികത്തിന്റെ മൂന്നാം നിയമം (Third law of Thermodynamics) ===
"താപനില പൂജ്യത്തോട് അടുക്കുമ്പോൾ ഏതൊരു സമതാപീയ, ഉത്ക്രമണ പ്രക്രിയയോടു ബന്ധപ്പെട്ടുള്ള എൻട്രോപ്പി വ്യത്യാസവും പൂജ്യത്തോട് അടുക്കുന്നു. എന്നതാണ് താപഗതികത്തിന്റെ മൂന്നാം നിയമം. പൂജ്യം കെൽവിൽ താപനില എന്നാൽ മർദവും പൂജ്യമാകണം. ഒരു മാർഗത്തിലൂടെയും കേവലപൂജ്യം (absolute zero)എന്ന താപനില കൈവരിക്കാൻ കഴിയില്ല എന്നു മൂന്നാം നിയമം അനുശാസിക്കുന്നു. കേവലപൂജ്യം എന്നത് അനന്ത സ്പർശിയായി മാത്രം എത്തിച്ചേരാൻ കഴിയാവുന്ന ഒരു താപനിലയായി മാറുന്നു. അതിനാൽ മൂന്നാം നിയമത്തെ മറ്റൊരു രീതിയിലും നിർവചിക്കാറുണ്ട്: 'പരിമിതമായ സംക്രിയകൾ കൊണ്ട് ഒരു വ്യൂഹത്തെ കേവലപൂജ്യ താപനിലയിലെത്തിക്കാൻ ഏതു പ്രവർത്തനക്രമം മൂലവും എന്തുമാത്രം ആദർശപരമാക്കിയതായാലും അസാധ്യമാണ്'. 'കേവലപൂജ്യത്തിന്റെ അപ്രാപ്യതാതത്ത്വം' എന്നും ഈ നിയമത്തെ വിശേഷിപ്പിക്കാറുണ്ട്. താഴ്ന്ന താപനിലാപഠനങ്ങളിലും താപപ്രക്രിയകളുടെ ദിശാനിർണയനത്തിലും താപഗതികത്തിന്റെ മൂന്നാം നിയമം പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു.
വരി 91:
{{reflist}}
{{സർവ്വവിജ്ഞാനകോശം}}
[[വർഗ്ഗം:താപഗതികം]]
Line 121 ⟶ 122:
[[fiu-vro:Lämmäoppus]]
[[fr:Thermodynamique]]
[[fy:Termodynamika]]
[[gl:Termodinámica]]
[[he:תרמודינמיקה]]
| |||