PdV Work | Engineering Thermodynamics |
####### HINDI #######
थर्मोडायनामिक्स में, एक सिस्टम द्वारा किया गया कार्य सिस्टम द्वारा उसके परिवेश में स्थानांतरित की गई ऊर्जा है, एक तंत्र द्वारा जिसके माध्यम से सिस्टम अनायास ही अपने आस-पास के स्थानों पर मैक्रोस्कोपिक बलों को बढ़ा सकता है, जहां उन बलों और उनके बाहरी प्रभावों को मापा जा सकता है। परिवेश में, उपयुक्त निष्क्रिय लिंकेज के माध्यम से, ऐसी ताकतों द्वारा किए गए कार्य का पूरा भार उठा सकते हैं। इसके अलावा, ऐसे तंत्र के माध्यम से, ऊर्जा परिवेश से सिस्टम में स्थानांतरित हो सकती है; भौतिकी में उपयोग किए जाने वाले एक हस्ताक्षर सम्मेलन में, इस तरह के ऊर्जा हस्तांतरण को सिस्टम द्वारा अपने परिवेश पर किए गए कार्य की एक नकारात्मक राशि के रूप में गिना जाता है।
बाहरी रूप से मापी गई शक्तियां और बाहरी प्रभाव विद्युत, गुरुत्वाकर्षण, या दबाव / मात्रा या अन्य स्थूल रूप से भिन्न भिन्न चर हो सकते हैं। थर्मोडायनामिक कार्य के लिए, बाहरी रूप से मापी गई इन राशियों को सिस्टम के मैक्रोस्कोपिक इंटरनल स्टेट वैरिएबल में परिवर्तन के लिए या योगदान के मूल्यों से पूरी तरह से मिलान किया जाता है, जो हमेशा संयुग्म युग्म में होते हैं, उदाहरण के लिए दबाव और मात्रा या चुंबकीय प्रवाह घनत्व और मैग्नेटाइजेशन।
बाहरी प्रणाली द्वारा, जो परिवेश में निहित है, जरूरी नहीं कि एक थर्मोडायनामिक प्रणाली के रूप में सामान्य थर्मोडायनामिक राज्य चर द्वारा सख्ती से परिभाषित किया जाए, अन्यथा मामले के हस्तांतरण से, काम को थर्मोडायनामिक प्रणाली पर किया जा सकता है। इस तरह के परिवेश-परिभाषित काम का एक हिस्सा सिस्टम द्वारा परिभाषित प्रणाली-आधारित थर्मोडायनामिक कार्य के लिए एक तंत्र हो सकता है, जबकि इस तरह के परिवेश-परिभाषित काम के बाकी हिस्सों को थर्मोडायनामिक प्रणाली के लिए प्रकट होता है, न कि थर्मोडायनामिक द्वारा की गई नकारात्मक मात्रा के रूप में। यह, लेकिन, बल्कि, जैसा कि गर्मी ने इसे स्थानांतरित कर दिया। जूल के चप्पू सरगर्मी प्रयोगों एक उदाहरण प्रदान करते हैं, इसोचोरिक यांत्रिक कार्य की अवधारणा को दर्शाते हैं, इस मामले में कभी-कभी शाफ्ट कार्य कहा जाता है। इस तरह का काम यहां परिभाषित थर्मोडायनामिक कार्य नहीं है, क्योंकि यह घर्षण, थर्मोडायनामिक प्रणाली के भीतर, और सतह पर काम करता है, और मैक्रोस्कोपिक बलों के माध्यम से कार्य नहीं करता है कि यह प्रणाली अपने राज्य चर द्वारा आसानी से अपने परिवेश में फैल सकती है। । आसपास के परिभाषित कार्य गैर-यांत्रिक भी हो सकते हैं। एक उदाहरण जूल हीटिंग है, क्योंकि यह घर्षण के माध्यम से होता है क्योंकि विद्युत प्रवाह थर्मोडायनामिक प्रणाली से गुजरता है। जब यह isochorically ( Isochoric Process = Constant Volume Process) किया जाता है, और कोई भी मामला स्थानांतरित नहीं किया जाता है, तो इस तरह के ऊर्जा हस्तांतरण को ब्याज प्रणाली में गर्मी हस्तांतरण माना जाता है।
थर्मोडायनामिक कार्य भौतिकी में काम की अवधारणा का एक विशेष संस्करण है। माप की एसआई प्रणाली में, काम जूल में मापा जाता है। जिस दर पर कार्य किया जाता है वह शक्ति है।
ऊष्मप्रवैगिकी में, अपने परिवेश पर एक बंद प्रणाली द्वारा किए गए काम की मात्रा को कारकों के साथ परिभाषित किया जाता है जो सिस्टम के साथ और सिस्टम के परिवेश के आसपास के इंटरफेस तक सीमित हैं, उदाहरण के लिए, एक विस्तारित गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र जिसमें सिस्टम बैठता है , यह कहना है, सिस्टम के लिए बाहरी चीजों के लिए।
थर्मोडायनामिक्स की एक मुख्य चिंता सामग्री के गुण हैं। थर्मोडायनामिक कार्य को सामग्री के निकायों के बारे में थर्मोडायनामिक गणना के प्रयोजनों के लिए परिभाषित किया जाता है, जिसे थर्मोडायनामिक प्रणालियों के रूप में जाना जाता है। नतीजतन, थर्मोडायनामिक कार्य को मात्राओं के संदर्भ में परिभाषित किया जाता है जो सामग्रियों की स्थिति का वर्णन करते हैं, जो सामान्य थर्मोडायनामिक राज्य चर के रूप में प्रकट होते हैं, जैसे कि मात्रा, दबाव, तापमान, रासायनिक संरचना और विद्युत ध्रुवीकरण। उदाहरण के लिए, इसके बाहर से एक सिस्टम के अंदर दबाव को मापने के लिए, पर्यवेक्षक को सिस्टम की एक दीवार की आवश्यकता होती है जो सिस्टम के आंतरिक और परिवेश के बीच दबाव अंतर के जवाब में औसत दर्जे की राशि से आगे बढ़ सकती है। इस अर्थ में, एक थर्मोडायनामिक प्रणाली की परिभाषा का हिस्सा दीवारों की प्रकृति है जो इसे सीमित करती है।
कई प्रकार के थर्मोडायनामिक कार्य विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं। एक सरल उदाहरण दबाव-मात्रा काम है। चिंता का दबाव यह है कि सिस्टम की सतह पर परिवेश द्वारा फैलाया गया है, और ब्याज की मात्रा परिवेश से सिस्टम द्वारा प्राप्त मात्रा के वेतन वृद्धि का नकारात्मक है। आमतौर पर यह व्यवस्था की जाती है कि सिस्टम की सतह पर परिवेश द्वारा लगाए गए दबाव को अच्छी तरह से परिभाषित किया जाता है और सिस्टम द्वारा परिवेश पर डाले गए दबाव के बराबर होता है। काम के रूप में ऊर्जा के हस्तांतरण की यह व्यवस्था एक विशेष तरीके से भिन्न हो सकती है जो दबाव-मात्रा के काम की कड़ाई से यांत्रिक प्रकृति पर निर्भर करती है। प्रणाली और परिवेश के बीच युग्मन को एक कठोर रॉड के माध्यम से होने देने में भिन्नता होती है जो सिस्टम और परिवेश के लिए विभिन्न क्षेत्रों के पिस्टन को जोड़ती है। तब हस्तांतरित कार्य की दी गई राशि के लिए, संस्करणों के आदान-प्रदान में यांत्रिक दबाव के लिए, पिस्टन क्षेत्रों के साथ अलग-अलग दबाव शामिल होते हैं। यह अपनी गैर-यांत्रिक प्रकृति के कारण ऊष्मा के रूप में ऊर्जा के हस्तांतरण के लिए नहीं किया जा सकता है।
एक और महत्वपूर्ण प्रकार का काम है इस्कोरिक वर्क, यानी, ऐसा काम जिसमें प्रक्रिया के प्रारंभिक और अंतिम राज्यों के बीच प्रणाली की मात्रा का कोई समग्र समग्र परिवर्तन शामिल नहीं है। उदाहरणों में सिस्टम की सतह पर घर्षण है जैसा कि रुमफोर्ड के प्रयोग में है; शाऊल का काम जैसे जूल के प्रयोगों में; इसके अंदर एक चुंबकीय पैडल द्वारा सिस्टम की हलचल, आसपास से एक गतिशील चुंबकीय क्षेत्र द्वारा संचालित; और उस प्रणाली पर कंपन की क्रिया जो उसके अंतिम आयतन को अपरिवर्तित छोड़ देती है, लेकिन सिस्टम के भीतर घर्षण को शामिल करती है। आंतरिक थर्मोडायनामिक संतुलन की अपनी स्थिति में एक शरीर के लिए इयोस्कोरिक यांत्रिक कार्य केवल शरीर पर परिवेश द्वारा किया जाता है, शरीर पर परिवेश द्वारा नहीं किया जाता है, ताकि भौतिकी संकेत सम्मेलन के साथ आइसोकोरिक यांत्रिक कार्य का संकेत हमेशा नकारात्मक हो।
जब काम, उदाहरण के लिए दबाव-आयतन का काम, उसके आस-पास एक बंद प्रणाली द्वारा किया जाता है जो गर्मी को अंदर या बाहर पारित नहीं कर सकता है क्योंकि यह एक एडियाबेटिक दीवार द्वारा सीमित है, तो काम को सिस्टम के लिए एडियाबेटिक भी कहा जाता है परिवेश। जब आस-पास के वातावरण में ऐसी क्रियात्मक रूप से संलग्न प्रणाली पर यांत्रिक कार्य किया जाता है, तो ऐसा हो सकता है कि परिवेश में घर्षण नगण्य है, उदाहरण के लिए जूल प्रयोग में गिरने वाले भार ड्राइविंग पैडल के साथ जो तंत्र को हिलाते हैं। इस तरह के काम परिवेश के लिए अनुकूल है, भले ही यह सिस्टम के भीतर घर्षण से जुड़ा हो। इस तरह के काम प्रणाली के लिए प्रणाली और इसकी दीवारों पर निर्भर करते हुए, इसोचोरिक हो सकते हैं या नहीं हो सकते हैं। यदि यह सिस्टम के लिए इसोकोरिक होने के लिए होता है, तो यह सिस्टम में गर्मी हस्तांतरण के रूप में प्रकट होता है, और सिस्टम के लिए एडियाबेटिक प्रतीत नहीं होता है।
ऊष्मप्रवैगिकी में, अपने परिवेश पर एक बंद प्रणाली द्वारा किए गए काम की मात्रा को कारकों के साथ परिभाषित किया जाता है जो सिस्टम के साथ और सिस्टम के परिवेश के आसपास के इंटरफेस तक सीमित हैं, उदाहरण के लिए, एक विस्तारित गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र जिसमें सिस्टम बैठता है , यह कहना है, सिस्टम के लिए बाहरी चीजों के लिए।
थर्मोडायनामिक्स की एक मुख्य चिंता सामग्री के गुण हैं। थर्मोडायनामिक कार्य को सामग्री के निकायों के बारे में थर्मोडायनामिक गणना के प्रयोजनों के लिए परिभाषित किया जाता है, जिसे थर्मोडायनामिक प्रणालियों के रूप में जाना जाता है। नतीजतन, थर्मोडायनामिक कार्य को मात्राओं के संदर्भ में परिभाषित किया जाता है जो सामग्रियों की स्थिति का वर्णन करते हैं, जो सामान्य थर्मोडायनामिक राज्य चर के रूप में प्रकट होते हैं, जैसे कि मात्रा, दबाव, तापमान, रासायनिक संरचना और विद्युत ध्रुवीकरण। उदाहरण के लिए, इसके बाहर से एक सिस्टम के अंदर दबाव को मापने के लिए, पर्यवेक्षक को सिस्टम की एक दीवार की आवश्यकता होती है जो सिस्टम के आंतरिक और परिवेश के बीच दबाव अंतर के जवाब में औसत दर्जे की राशि से आगे बढ़ सकती है। इस अर्थ में, एक थर्मोडायनामिक प्रणाली की परिभाषा का हिस्सा दीवारों की प्रकृति है जो इसे सीमित करती है।
कई प्रकार के थर्मोडायनामिक कार्य विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं। एक सरल उदाहरण दबाव-मात्रा काम है। चिंता का दबाव यह है कि सिस्टम की सतह पर परिवेश द्वारा फैलाया गया है, और ब्याज की मात्रा परिवेश से सिस्टम द्वारा प्राप्त मात्रा के वेतन वृद्धि का नकारात्मक है। आमतौर पर यह व्यवस्था की जाती है कि सिस्टम की सतह पर परिवेश द्वारा लगाए गए दबाव को अच्छी तरह से परिभाषित किया जाता है और सिस्टम द्वारा परिवेश पर डाले गए दबाव के बराबर होता है। काम के रूप में ऊर्जा के हस्तांतरण की यह व्यवस्था एक विशेष तरीके से भिन्न हो सकती है जो दबाव-मात्रा के काम की कड़ाई से यांत्रिक प्रकृति पर निर्भर करती है। प्रणाली और परिवेश के बीच युग्मन को एक कठोर रॉड के माध्यम से होने देने में भिन्नता होती है जो सिस्टम और परिवेश के लिए विभिन्न क्षेत्रों के पिस्टन को जोड़ती है। तब हस्तांतरित कार्य की दी गई राशि के लिए, संस्करणों के आदान-प्रदान में यांत्रिक दबाव के लिए, पिस्टन क्षेत्रों के साथ अलग-अलग दबाव शामिल होते हैं। यह अपनी गैर-यांत्रिक प्रकृति के कारण ऊष्मा के रूप में ऊर्जा के हस्तांतरण के लिए नहीं किया जा सकता है।
एक और महत्वपूर्ण प्रकार का काम है इस्कोरिक वर्क, यानी, ऐसा काम जिसमें प्रक्रिया के प्रारंभिक और अंतिम राज्यों के बीच प्रणाली की मात्रा का कोई समग्र समग्र परिवर्तन शामिल नहीं है। उदाहरणों में सिस्टम की सतह पर घर्षण है जैसा कि रुमफोर्ड के प्रयोग में है; शाऊल का काम जैसे जूल के प्रयोगों में; इसके अंदर एक चुंबकीय पैडल द्वारा सिस्टम की हलचल, आसपास से एक गतिशील चुंबकीय क्षेत्र द्वारा संचालित; और उस प्रणाली पर कंपन की क्रिया जो उसके अंतिम आयतन को अपरिवर्तित छोड़ देती है, लेकिन सिस्टम के भीतर घर्षण को शामिल करती है। आंतरिक थर्मोडायनामिक संतुलन की अपनी स्थिति में एक शरीर के लिए इयोस्कोरिक यांत्रिक कार्य केवल शरीर पर परिवेश द्वारा किया जाता है, शरीर पर परिवेश द्वारा नहीं किया जाता है, ताकि भौतिकी संकेत सम्मेलन के साथ आइसोकोरिक यांत्रिक कार्य का संकेत हमेशा नकारात्मक हो।
जब काम, उदाहरण के लिए दबाव-आयतन का काम, उसके आस-पास एक बंद प्रणाली द्वारा किया जाता है जो गर्मी को अंदर या बाहर पारित नहीं कर सकता है क्योंकि यह एक एडियाबेटिक दीवार द्वारा सीमित है, तो काम को सिस्टम के लिए एडियाबेटिक भी कहा जाता है परिवेश। जब आस-पास के वातावरण में ऐसी क्रियात्मक रूप से संलग्न प्रणाली पर यांत्रिक कार्य किया जाता है, तो ऐसा हो सकता है कि परिवेश में घर्षण नगण्य है, उदाहरण के लिए जूल प्रयोग में गिरने वाले भार ड्राइविंग पैडल के साथ जो तंत्र को हिलाते हैं। इस तरह के काम परिवेश के लिए अनुकूल है, भले ही यह सिस्टम के भीतर घर्षण से जुड़ा हो। इस तरह के काम प्रणाली के लिए प्रणाली और इसकी दीवारों पर निर्भर करते हुए, इसोचोरिक हो सकते हैं या नहीं हो सकते हैं। यदि यह सिस्टम के लिए इसोकोरिक होने के लिए होता है, तो यह सिस्टम में गर्मी हस्तांतरण के रूप में प्रकट होता है, और सिस्टम के लिए एडियाबेटिक प्रतीत नहीं होता है।
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