তাপগতিবিদ্যা
উনবিংশ শতাব্দীর থার্মোডাইনামিক্সের বিজ্ঞানের বিকাশকালে সাধারণ শারীরিক প্রক্রিয়াগুলির সময়ের অসামঞ্জস্যতার একটি সংক্ষিপ্ত, শক্তিশালী এবং সাধারণ বিবরণ ধীরে ধীরে মিলিত হয়েছিল।
যে ধরণের শারীরিক সিস্টেমগুলির মধ্যে সুস্পষ্ট সময়ের অসম্মতি দেখা দেয় তা হ'ল ম্যাক্রোস্কোপিক; আরও বিশেষত, এগুলি হল প্রচুর সংখ্যক কণা সমন্বিত সিস্টেম। যেহেতু এই ধরনের সিস্টেমগুলির স্পষ্টতই স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য রয়েছে তাই বেশ কয়েকটি তদন্তকারী এই জাতীয় সিস্টেমগুলির একটি স্বায়ত্তশাসিত বিজ্ঞানের বিকাশ ঘটিয়েছিলেন। যেহেতু এটি ঘটে, এই তদন্তকারীরা প্রাথমিকভাবে স্টিম ইঞ্জিনগুলির নকশায় উন্নতি করার সাথে সম্পর্কিত ছিলেন এবং তাই তাদের জন্য দৃষ্টান্তমূলক আগ্রহের ব্যবস্থা, এবং যেটি এখনও নিয়মিতভাবে থার্মোডিনামিক্সের প্রাথমিক আলোচনায় আবেদন করা হয়, তা গ্যাসের একটি বাক্স।
গ্যাসের বাক্সের মতো কোনও কিছুর বিবরণের জন্য কোন পদগুলি উপযুক্ত তা বিবেচনা করুন। এ জাতীয় সম্পূর্ণ সম্ভাব্য অ্যাকাউন্টটি গ্যাস এবং এর বাক্সটি তৈরি করে এমন সমস্ত কণার অবস্থান এবং গতি এবং অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্যগুলির একটি স্পেসিফিকেশন। সেই তথ্য থেকে, গতিবিধি নিউটোনীয় আইনের সাথে, অন্য যে কোনও সময়ে সমস্ত কণার অবস্থান এবং বেগ নীতিগতভাবে গণনা করা যেতে পারে, এবং সেই অবস্থান এবং গতিবেগের মাধ্যমে গ্যাস এবং বাক্সের ইতিহাস সম্পর্কে সমস্ত কিছু ছিল প্রতিনিধিত্ব করা যেতে পারে। তবে গণনাগুলি অবশ্যই অসম্ভব কষ্টকর হবে। এই জাতীয় সিস্টেমগুলির বিষয়ে কথা বলার একটি সহজ, আরও শক্তিশালী এবং কার্যকর উপায়ে পুরো আকারে বাক্সের আকার, আকার, ভর এবং গতি এবং গ্যাসের তাপমাত্রা, চাপ এবং ভলিউমের মতো ম্যাক্রোস্কোপিক ধারণা ব্যবহার করে। এটি সর্বোপরি একটি আইনানুগ সত্য যে যদি কোনও বাক্সের গ্যাসের তাপমাত্রা যথেষ্ট পরিমাণে বাড়ানো হয় তবে বাক্সটি বিস্ফোরিত হবে এবং যদি একটি গ্যাসের বাক্স সবদিক থেকে অবিচ্ছিন্নভাবে চেঁচানো যায় তবে এটি যেমন শক্ত হয় তেমনি পিষে শক্ত হয়ে উঠবে gets ছোট করা হয়েছে। যদিও এই বিষয়গুলি নিউটোনীয় যান্ত্রিকগুলি থেকে কাটা যায়, তবুও তাদের নিজস্ব পদ্ধতিতে এটি পদ্ধতিবদ্ধ করা সম্ভব — এমন একটি স্বায়ত্তশাসিত থার্মোডাইনামিক আইন তৈরি করতে পারে যা অবস্থানের কোনও রেফারেন্স ছাড়াই একে অপরের সাথে তাপমাত্রা, চাপ এবং একটি গ্যাসের পরিমাণকে সরাসরি সম্পর্কিত করে and যে কণাগুলিতে গ্যাস রয়েছে তার বেগ। এই বিজ্ঞানের প্রয়োজনীয় নীতিগুলি নীচে রয়েছে।
প্রথমত, তাপ নামে একটি ঘটনা রয়েছে। এগুলি ত্যাগ এবং শীতলতা শোষণ করে জিনিসগুলি আরও গরম হয়। তাপ এমন একটি জিনিস যা এক দেহ থেকে অন্য দেহে স্থানান্তরিত হতে পারে। একটি শীতল দেহের পাশে যখন একটি গরম শরীরের পাশে স্থাপন করা হয় তখন শীতলটি উষ্ণ হয় এবং উষ্ণটি শীতল হয়ে যায় এবং এটি গরম শরীর থেকে শীতল হয়ে তাপ প্রবাহের কারণেই। আসল থার্মোডাইনামিক তদন্তকারীরা সোজা পরীক্ষার মাধ্যমে এবং উজ্জ্বল তাত্ত্বিক যুক্তির মাধ্যমে প্রতিষ্ঠিত করতে সক্ষম হয়েছিলেন যে তাপটি শক্তির এক রূপ হতে হবে।
দুটি উপায় রয়েছে যার মাধ্যমে গ্যাসগুলি তার চারপাশের সাথে শক্তি বিনিময় করতে পারে: তাপ হিসাবে (যখন বিভিন্ন তাপমাত্রায় গ্যাসগুলি একে অপরের সাথে তাপীয় সংস্পর্শে আনা হয়) এবং যান্ত্রিক আকারে, কাজ হিসাবে (যখন কোনও গ্যাস উপরের দিকে চাপ দিয়ে ওজন উত্তোলন করে) একটি পিস্টন)। যেহেতু মোট শক্তি সংরক্ষণ করা হয়, অবশ্যই এটি অবশ্যই কেস হতে পারে যে কোনও গ্যাসের ক্ষেত্রে যে কোনও কারণ হতে পারে, DU = DQ + DW, যেখানে DU হ'ল গ্যাসের মোট শক্তির পরিবর্তন, DQ হল গ্যাস তাপের আকারে এর চারপাশ থেকে লাভ হয় এবং কাজের আকারে গ্যাস তার চারপাশে হারিয়ে ফেলেছে এমন শক্তি to উপরের সমীকরণটি, যা মোট শক্তি সংরক্ষণের আইনকে প্রকাশ করে, তাপবিদ্যুণের প্রথম আইন হিসাবে বিবেচিত হয় as
থার্মোডায়নামিক্সের মূল তদন্তকারীরা একটি পরিবর্তনশীল চিহ্নিত করেছিলেন, যা তারা এন্ট্রপি বলেছিলেন, যা কখনও কখনও বিপরীতে ঘটে না এমন সমস্ত সাধারণ শারীরিক প্রক্রিয়াতে কখনও বৃদ্ধি পায় না। এন্ট্রপি বৃদ্ধি পায়, উদাহরণস্বরূপ, যখন তাপ স্বতঃস্ফূর্তভাবে উষ্ণ স্যুপ থেকে শীতল বাতাসে চলে যায়, যখন ধোঁয়া স্বতঃস্ফূর্তভাবে কোনও ঘরে ছড়িয়ে যায়, যখন মেঝে বরাবর একটি চেয়ার ঘর্ষণের কারণে ধীর হয়ে যায়, যখন কাগজের বয়সের সাথে বয়সের ছিটে যায় এবং যখন যখন একটি ব্যাটারি ডাউন হয়। থার্মোডিনামিকসের দ্বিতীয় আইনতে বলা হয়েছে যে একটি বিচ্ছিন্ন সিস্টেমের মোট এনট্রপি (ইউনিট তাপমাত্রার প্রতি তাপীয় শক্তি যা দরকারী কাজ করার জন্য উপলব্ধ নয়) কখনই হ্রাস করতে পারে না।
এই দুটি আইনের ভিত্তিতে, ম্যাক্রোস্কোপিক শারীরিক ব্যবস্থার থার্মোডাইনামিক বৈশিষ্ট্যের একটি বিস্তৃত তত্ত্ব প্রাপ্ত হয়েছিল। আইনগুলি শনাক্ত হওয়ার পরে, নিউটনীয় যান্ত্রিকগুলির দিকগুলিতে তাদের ব্যাখ্যা বা বোঝার প্রশ্নটি স্বাভাবিকভাবেই নিজেকে সাজিয়ে তুলেছিল। ম্যাক্সওয়েল, জে উইলার্ড গিবস (১৮৩৯-১৯৯৩), হেনরি পইনকারি (১৮৫৪-১৯১২) এবং বিশেষত লুডভিগ এডুয়ার্ড বোল্টজম্যান (১৮৪৪-১৯০6) এর এমন ব্যাখ্যাটি কল্পনা করার চেষ্টা করেছিলেন যে দিকের দিকের সমস্যা? সময়টি প্রথমে পদার্থবিদদের নজরে আসে।
