ऊष्मागतिकी का द्वितीय नियम और सादी कार्नो

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ऊष्मागतिकी का द्वितीय नियम और सादी कार्नो के बीच अंतर

ऊष्मागतिकी का द्वितीय नियम vs. सादी कार्नो

ऊष्मागतिकी का द्वितीय सिद्धान्त प्राकृतिक प्रक्रमों के अनुत्क्रमणीयता को प्रतिपादित करता है। यह कई प्रकार से कहा जा सकता है। आचार्यों ने इस नियम के अनेक रूप दिए हैं जो मूलत: एक ही हैं। यह ऊष्मागतिक निकायों में 'एण्ट्रोपी' (Entropy) नामक भौतिक राशि के अस्तित्व को इंगित करता है। . सादी कार्नो निकोलस लिओनार्द सादी कारनो (१७९६ - १८३२) फ्रांसीसी भौतिकीविद् एवं सैन्य इंजीनियर थे। इन्होने १८२४ में लिखित अपनी पुस्तक 'आग की गतिकारी शक्ति एवं उसका उपयोग करने वाले इंजनों पर चिन्तन' (Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance) में सबसे पहले एक सफल ऊष्मा इंजन का सिद्धान्त दिया। अब इस इंजन को 'कार्नो चक्र' (Carnot cycle) के नाम से जाना जाता है। इस पुस्तक में उन्होने ऊष्मागतिकी के द्वितीय नियम की भी आधारशिला रख दी थी। इन्ही कारणों से उन्हें 'ऊष्मागतिकी का जनक' कहा जाता है। 'कार्नो दक्षता', कार्नो प्रमेय, कार्नो ऊष्मा इंजन आदि उनकी ही देन हैं। .

ऊष्मा इंजन

एक ऊष्मा इंजन का चित्र: यह इंजन TH ताप वाले गरम स्रोत से QH ऊर्जा लेती है और इसमें से W ऊर्जा यांत्रिक ऊर्जा के रूप में बदलकर शेष QC ऊष्मा को TC ताप वाले सिंक को स्थानातरित कर देती है। जो इंजन है ऊष्मा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलते हैं उन्हें ऊष्मा इंजन (थर्मल इंजन) कहते हैं। ये इंजन ऊष्मा के उच्च ताप से निम्न ताप पर प्रवाहित होने के गुण का उपयोग करके बनाए जाते हैं। इसके विपरीत वे इंजन जो यांत्रिक ऊर्जा की सहायता से ऊष्मा को अधिक ताप से कम ताप पर ले जाते हैं उन्हें 'ऊष्मा पम्प' या 'प्रशीतक' (रेफ्रिजिरेटर) कहते हैं। उच्च ताप से निम्न ताप पर ऊष्मा किसी तरल के सहारे स्थानान्तरित होती है। ऊष्मा मशीनें प्रायः किसी ऊष्मा चक्र में काम करती हैं। इसीलिए इन्हें सम्बन्धित ऊष्मागतिकीय चक्र (थर्मोडाइनेमिक सायकिल) के नाम से जाता जाता है। उदाहरण के लिए कर्ना चक्र पर काम करने वाला ऊष्मा इंजन 'कर्ना इंजन' कहलाता है। ऊष्मा इंजन अन्य इंजनों से इस मामले में भिन्न हैं कि इनकी अधिकतम दक्षता कर्ना के प्रमेय से निर्धारित होती है जो अपेक्षाकृत बहुत कम होती है। किन्तु फिर भी ऊष्मा इंजन सर्वाधिक प्रचलित इंजन है क्योंकि लगभग सभी प्रकार की उर्जाओं को ऊष्मा में बहुत आसानी से बदला जा सकता है और ऊष्मा इंजन द्वारा इस ऊष्मा को यांत्रिक ऊर्जा में। ऊष्मा इंजन और ऊर्जा का संतुलन .

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