வெப்ப இயக்கவியல்
வெப்ப இயற்பியல் விஞ்ஞானத்தின் 19 ஆம் நூற்றாண்டின் வளர்ச்சியின் போது சாதாரண உடல் செயல்முறைகளின் சமச்சீரற்ற தன்மை பற்றிய சுருக்கமான, சக்திவாய்ந்த மற்றும் பொதுவான கணக்கு படிப்படியாக ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டது.
வெளிப்படையான நேர சமச்சீரற்ற தன்மை எழும் இயற்பியல் அமைப்புகளின் வகைகள் மாறாமல் மேக்ரோஸ்கோபிக் ஆகும்; மேலும் குறிப்பாக, அவை ஏராளமான துகள்களைக் கொண்ட அமைப்புகள். இத்தகைய அமைப்புகள் தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்டிருப்பதால், பல புலனாய்வாளர்கள் அத்தகைய அமைப்புகளின் தன்னாட்சி அறிவியலை உருவாக்க முயன்றனர். இது நிகழும்போது, இந்த புலனாய்வாளர்கள் முதன்மையாக நீராவி என்ஜின்களின் வடிவமைப்பில் மேம்பாடுகளைச் செய்வதில் அக்கறை கொண்டிருந்தனர், ஆகவே அவர்களுக்கு முன்னுதாரண ஆர்வத்தின் அமைப்பு மற்றும் வெப்ப இயக்கவியலின் ஆரம்ப விவாதங்களில் இன்னும் வழக்கமாக முறையிடப்படுவது வாயுப் பெட்டியாகும்.
வாயு பெட்டி போன்ற ஒன்றை விவரிக்க எந்த சொற்கள் பொருத்தமானவை என்பதைக் கவனியுங்கள். வாயு மற்றும் அதன் பெட்டியை உருவாக்கும் அனைத்து துகள்களின் நிலைகள் மற்றும் திசைவேகங்கள் மற்றும் உள் பண்புகள் ஆகியவற்றின் விவரக்குறிப்பாக இது போன்ற சாத்தியமான கணக்கு இருக்கும். அந்த தகவல்களிலிருந்து, நியூட்டனின் இயக்க விதிகளுடன் சேர்ந்து, மற்ற எல்லா நேரங்களிலும் அனைத்து துகள்களின் நிலைகள் மற்றும் திசைவேகங்களை கொள்கை அடிப்படையில் கணக்கிட முடியும், மேலும், அந்த நிலைகள் மற்றும் திசைவேகங்களின் மூலம், வாயு மற்றும் பெட்டியின் வரலாறு பற்றிய அனைத்தும் குறிப்பிடப்படலாம். ஆனால் கணக்கீடுகள் நிச்சயமாக சிக்கலானதாக இருக்கும். இத்தகைய அமைப்புகளைப் பற்றி பேசுவதற்கான ஒரு எளிய, அதிக சக்திவாய்ந்த மற்றும் மிகவும் பயனுள்ள வழி பெட்டியின் அளவு, வடிவம், நிறை மற்றும் இயக்கம் போன்ற மேக்ரோஸ்கோபிக் கருத்துக்களைப் பயன்படுத்துவதோடு, வாயுவின் வெப்பநிலை, அழுத்தம் மற்றும் அளவு. எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, ஒரு பெட்டியின் வாயுவின் வெப்பநிலை போதுமான அளவு உயர்த்தப்பட்டால், பெட்டி வெடிக்கும், மற்றும் ஒரு பெட்டி வாயு எல்லா பக்கங்களிலிருந்தும் தொடர்ந்து கசக்கிப் பிழியப்பட்டால், அது கிடைக்கும்போது கசக்கிப் பிடிப்பது கடினமாகிவிடும் என்பது ஒரு சட்டபூர்வமான உண்மை. சிறியது. இந்த உண்மைகள் நியூட்டனின் இயக்கவியலில் இருந்து விலக்கிக் கொள்ளப்பட்டாலும், அவற்றை அவை தானாகவே முறைப்படுத்திக் கொள்ளலாம் a நிலைகள் மற்றும் எந்தவொரு குறிப்பும் இல்லாமல் ஒருவருக்கொருவர் ஒரு வாயுவின் வெப்பநிலை, அழுத்தம் மற்றும் அளவை நேரடியாக தொடர்புபடுத்தும் தன்னாட்சி வெப்ப இயக்கவியல் சட்டங்களின் தொகுப்பை உருவாக்குவது. வாயு கொண்டிருக்கும் துகள்களின் திசைவேகங்கள். இந்த அறிவியலின் அத்தியாவசியக் கொள்கைகள் பின்வருமாறு.
முதலில், வெப்பம் என்று அழைக்கப்படும் ஒரு நிகழ்வு உள்ளது. வெப்பத்தையும் குளிரையும் உறிஞ்சுவதன் மூலம் விஷயங்கள் வெப்பமடைகின்றன. வெப்பம் என்பது ஒரு உடலில் இருந்து இன்னொரு உடலுக்கு மாற்றக்கூடிய ஒன்று. ஒரு சூடான உடலுக்கு அடுத்ததாக ஒரு குளிர் உடல் வைக்கப்படும் போது, குளிர்ச்சியானது வெப்பமடைகிறது மற்றும் சூடானது குளிர்ச்சியடைகிறது, மேலும் இது வெப்பமான உடலில் இருந்து குளிரான வெப்பத்தின் ஓட்டத்தின் காரணமாக இருக்கிறது. அசல் வெப்ப இயக்கவியல் ஆய்வாளர்கள், நேரடியான பரிசோதனை மற்றும் புத்திசாலித்தனமான தத்துவார்த்த வாதத்தின் மூலம், வெப்பம் ஆற்றலின் ஒரு வடிவமாக இருக்க வேண்டும் என்பதை நிறுவ முடிந்தது.
வாயுக்கள் அவற்றின் சுற்றுப்புறங்களுடன் ஆற்றலைப் பரிமாறிக் கொள்ள இரண்டு வழிகள் உள்ளன: வெப்பம் (வெவ்வேறு வெப்பநிலையில் உள்ள வாயுக்கள் ஒருவருக்கொருவர் வெப்ப தொடர்புக்கு கொண்டு வரப்படுவது போல) மற்றும் இயந்திர வடிவத்தில், வேலை (ஒரு வாயு ஒரு எடையைத் தூக்கி எறிந்தால் ஒரு பிஸ்டன்). மொத்த ஆற்றல் பாதுகாக்கப்படுவதால், ஒரு வாயுவுக்கு ஏற்படக்கூடிய எந்தவொரு விஷயத்திலும், DU = DQ + DW, அங்கு DU என்பது வாயுவின் மொத்த ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றமாகும், DQ என்பது வாயுவின் ஆற்றல் வெப்பத்தின் வடிவத்தில் அதன் சுற்றுப்புறங்களிலிருந்து கிடைக்கும் லாபங்கள், மற்றும் டி.டபிள்யூ என்பது வாயு அதன் சுற்றுப்புறங்களுக்கு வேலை வடிவத்தில் இழக்கும் ஆற்றலாகும். மொத்த ஆற்றலைப் பாதுகாக்கும் விதியை வெளிப்படுத்தும் மேலே உள்ள சமன்பாடு, வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதி என குறிப்பிடப்படுகிறது.
வெப்ப இயக்கவியலின் அசல் புலனாய்வாளர்கள் ஒரு மாறியை அடையாளம் கண்டுள்ளனர், அவை என்ட்ரோபி என்று அழைக்கப்பட்டன, இது தலைகீழாக ஒருபோதும் நிகழாத சாதாரண இயற்பியல் செயல்முறைகள் அனைத்திலும் அதிகரிக்கிறது, ஆனால் ஒருபோதும் குறையாது. என்ட்ரோபி அதிகரிக்கிறது, எடுத்துக்காட்டாக, வெப்பம் சூப்பிலிருந்து குளிர்ந்த காற்றிற்கு தன்னிச்சையாக செல்லும் போது, ஒரு அறையில் புகை தன்னிச்சையாக பரவும்போது, ஒரு தரையில் சறுக்கும் நாற்காலி உராய்வு காரணமாக மெதுவாகச் செல்லும் போது, வயதைக் கொண்டு காகித மஞ்சள், கண்ணாடி உடைக்கும் போது, மற்றும் ஒரு பேட்டரி இயங்கும்போது. வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டாவது விதி, தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பின் மொத்த என்ட்ரோபி (பயனுள்ள வேலைகளைச் செய்ய கிடைக்காத ஒரு யூனிட் வெப்பநிலைக்கு வெப்ப ஆற்றல்) ஒருபோதும் குறையாது என்று கூறுகிறது.
இந்த இரண்டு சட்டங்களின் அடிப்படையில், மேக்ரோஸ்கோபிக் இயற்பியல் அமைப்புகளின் வெப்ப இயக்கவியல் பண்புகளின் விரிவான கோட்பாடு பெறப்பட்டது. எவ்வாறாயினும், சட்டங்கள் அடையாளம் காணப்பட்டவுடன், நியூட்டனின் இயக்கவியலின் அடிப்படையில் அவற்றை விளக்குவது அல்லது புரிந்துகொள்வது என்ற கேள்வி இயல்பாகவே தன்னைத்தானே பரிந்துரைத்தது. மேக்ஸ்வெல், ஜே. வில்லார்ட் கிப்ஸ் (1839-1903), ஹென்றி பாய்காரே (1854-1912) மற்றும் குறிப்பாக லுட்விக் எட்வார்ட் போல்ட்ஜ்மேன் (1844-1906) ஆகியோரின் முயற்சிகளின் போக்கில் இது போன்ற ஒரு விளக்கத்தை கற்பனை செய்து பார்த்தார்கள். நேரம் முதலில் இயற்பியலாளர்களின் கவனத்திற்கு வந்தது.
