ترموډینامیک سیستم

ترموډینامیک سیستم د مادې او یا وړانګو ټولګه ده چې د دېوالونو په واسطه په فضا کې محدوده ده، چې هغه د خپل چاپېریال څخه جلا کوي او دا دېوالونه مشخصه نفوذ مننونکې وړتیا لري. په دې چاپېریال کې کېدای شي، نور ترموډینامیکي سیستمونه، یا فزیکي سیستمونه چې ترموډینامیک سیستمونه نه دي، ګډون ولري. د ترموډینامیکي سیستم دا دېوال، کله چې د ټولو مادو، ټولو وړانګو او ټولو ځواکونو لپاره د " نفود وړ" بلل کېږي، ممکن په بشپړ ډول نظري وي. د ترموډینامیکي سیستم حالت د ترموډینامیکي حالت د متحولینو د ډول ډول سیټونو له خوا په څو بېلابېلو لارو کې په بشپړ ډول بیان کېدای شي.

یو ډېر پراخ توپیر د منزوي، تړلي او خلاص ترموډینامیک سیسمونو ترمنځ دی.

یو منزوي ترموډینامیکي سیستم داسې دېوالونه لري چې د حرارت هادي نه دي او په بشپړ ډول ټولې وړانګې منعکس کوي، داسې دېوالونه چې سخت او ثابت دي او د مادې ټولو ډولونو او ټولو ځواکونو پر وړاندې د نفود وړ نه دي. (ځینې لیکوالان د "تړلي" کلیمه کاروي، خو دلته د منزوي کلیمه کارول کېږي.)

تړلی ترموډینامیکي سیستم د داسې دېوالونو له خوا محدود دی، چې د مادې لپاره د نفوذ وړ نه دي، خو د ترموډینامیکي عملیو په واسطه په متناوب ډول د حرارت او هغه هم د ترموډینامیکي بهیر لپاره ( چې د ترموډینامیکي عملیو له خوا پیل کېږي او پای ته رسېږي) د نفوذ وړ (د 'حرارت هادي' بلل کېږي) یا د نفوذ ضد (د حرارت عایق) کېدای شي، په متناوب ډول د سیستم د حجم له بدلون سره یا د سیستم په محتوا کې، لکه د ژول د میخانیکي حرارت معادل په اصلي اثبات کې، د داخلي اصطکاک په تحرک سره حرکت کولو ته پرېښودل کېدای یا پرېښودلای نه شي او متناوباً زیږ یا ښوی کېدای شي، ترڅو د هغه سطحې د اصطکاک په وسیله د سیستم حرارت پرېږدي یا یې پرې نه ږدې.

خلاص ترموډینامیکي سیستم لږترلږه یو دېوال لري چې د بل توموډینامیک سیستم څخه یې جلا کوي، چې د همدې موخې لپاره د خلاص سیستم د چاپېریال یوه برخه شمېرل کېږي، دا دېوال لږ تر لږه د یوې کیمیاوي مادې او همدارنګه د وړانګو لپاره د نفود وړ دی؛ کله چې خلاص سیستم په ترموډینامیکي تعادل کې وي، دا ډول دېوال په خپل ځان کې د حرارت درجې اختلاف نه ساتي.

ترموډینامیکي سیستم د ترموډینامیکي عملیو په نوم د بهرني نفوذ تابع دی؛ دا عملیې د سیستم دېوالونه یا چاپېیال بدلوي؛ په پایله کې سیستم د ترموډینامیک اصولو سره سم د بې پایښته ترموډینامیکي بهتر تر اغېز لاندې راځي. دا ډول عملیې او پروسې د سیستم په ترموډینامیکي حالت کې بدلونونه رامنځ ته کوي.

کله چې د ترموډینامیکي سیستم د محتوا د سخت حالت متحولین په فضا کې توپیر ولري، د څو سیستمونو په توګه چې یو له بل سره تړلي دي، انګېرل کېږي، چې هر یو بېل ترموډینامیکي سیستم دی.

ترموډینامیکي سیستم ښايي په متقابل ترموډینامیکي تعادل کې څو پړاوونه ولري، لکه یخ، مایع اوبه او د اوبو بخار، چې متقابل ډول د هېڅ دېوال له خوا جلا نه دي؛ یا کېدای شي متجانس وي. دا ډول سیستمونه 'ساده' په پام کې نیول کېږي.

یو 'مرکب' ترموډینامیکي سیستم ښايي څو ساده ترموډینامیکي فرعي سیسټمونه ولري، چې په متقابل ډول د یوه یا څو دېوالونو له خوا چې اړوند ټاکل شوې نفوذي وړتیاوې لري، جلا شوي. زیاتره مناسبه ده چې دا ډول مرکب سیستم د ترموډینامیکي تعادل په یوه حالت کې لومړی منزوي وګڼل شي، ورپسې د منځني فرعي سیستم د دېوال د نفوذي وړتیا د زیاتوالي ترموډینامیکي عملیې له خوا اغېزمن شوی، ترڅو ناپایښته ترموډینامیکي پروسې پیل کړي او د ترموډینامیکي تعادل وروستی نوی حالت رامنځته کړي. دا مفکوره د کاراتودوري له لوري کارول کېده او ښايي د نوموړي له لوري وړاندې شوې وي. په یو مرکب سیستم کې چې د ترموډینامیکي تعادل په حالت کې اصلاً منزوي و، د دېوال د نفوذي وړتیا کموالی په ترموډینامیکي بهیر یا د ترموډینامیکي حالت په بدلون اغېزه نه کوي. دا توپیر د ترموډینامیک دویم قانون څرګندوي. دا قانون روښانه کوي چې، کوچنیو حالتونو ته د لاسرسي د زیاتوالي له امله په انتروپي اندازو کې زیاتوالی، د انرژي په خپرېدو کې زیاتوالی راولي. ^[۱]

په تعادلي ترموډینامیک کې، د ترموډینامیکي سیستم حالت د ترموډینامیکي تعادل حالت دی، چې د غیرتعادلي حالت برعکس دی.

د یوه سیستم د دېوالونو نفوذي وړتیا ته په پام سره، د انرژي او مادې لېږد د سیستم او د هغه د چاپېریال تر منځ پېښیږي، چې د وخت په تېرېدو سره نه بدلېدونکي فرض کېږي، تر هغه چې ترموډینامیکي تعادل حالت حاصل شي. یوازیني حالتونه چې په تعادلي ترموډینامیک کې په پام کې نیول کېږي، تعادلي حالتونه دي. په کلاسیک ترموډینامیک کې (الف) تعادلي ترموډینامیک (ب) هغه سیستمونه چې د سیستم د حالتونو پر بنسټ نه، بلکې د بهیرونو د دوراني سلسلو پر بنسټ په پام کې نیول کېږي، ګډون لري؛ دا موارد له تاریخي پلوه د موضوع په مفهومي پرمختګ کې ارزښتمند وو. هغه سیستمونه چې د دوامدارو ثابتو بهیرونو پر بنسټ په پام کې نیول کېږي او د ثابتو جریانونو له خوا بیان کېږي، په انجینرۍ کې ارزښتمن دي.

د ترموډینامیکي تعادل همدا شتون چې د ترموډینامیکي سیستمونو حالتونه مشخص کوي، د ترموډینامیک علم اړینه، ځانګړې او ډېر بنسټیزه فرضیه ده، که څه هم د ثبت شوي قانون په توګه یې یوازې لږ یادونه کېږي. د بیلین په وینا: د ترموډینامیک د صفري قانون هغه عبارت چې معمولاً تکرار کېږی، د دې بنسټیزې فرضیې پایله ده. په حقیقت کې، په طبیعت کې په عملي توګه هېڅ شی په کره ترموډینامیکي تعادل کې نه دي، خو د ترموډینامیکي تعادل فرضیه زیاتره هم له تیوریکي او هم له تجربوي پلوه ډېرې ګټورې مفکورې یا اټکلونه وړاندې کوي؛ تجربې کولای شي، د عملي ترموډینامیکي تعادل په هلکه سناریوې چمتو کړي. ^[۲]^[۳]^[۴]^[۵]

په تعادلي ترموډینامیک علم کې د حالت متحولین فلکسونه نه لري، ځکه چې د ترموډینامیکي تعادل په حالت کې ټول فلکسونه د تعریف له مخې صفري قیمتونه لري. د تعادلي ترموډینامیک په بهیرونو کې ښايي فلکسونه ګډون ولري، خو دا باید د هغه وخت پورې بند شي چې ترموډینامیکي پروسه یا عملیه په بشپړ ډول یو سیستم خپل وروستي ترموډینامیکي حالت ته رسوي. غیرتعادلي ترموډینامیک علم د حالت خپلو متحولینو ته امکان ورکوي چې هغه غیرصفري فلکسونه ولري، چې د سیستم او د خپل چاپېریال ترمنځ د کتلې یا انرژي یا انتروپي لېږدونې په ګوته کوي. ^[۶]

سادي کارنات په ۱۸۲۴ ز کال کې ترموډینامیکي سیستم، د هر ډول په اند کې نیول شوي حرارتي ماشین کاري ماده (لکه: د بخار حجم) وباله.

سرچينې

↑ Guggenheim, E.A. (1949). Statistical basis of thermodynamics, Research: A Journal of Science and its Applications, 2, Butterworths, London, pp. 450–454.
↑ Bailyn, M. (1994). A Survey of Thermodynamics, American Institute of Physics Press, New York, ISBN 0-88318-797-3, p. 20.
↑ Tisza, L. (1966). Generalized Thermodynamics, M.I.T Press, Cambridge MA, p. 119.
↑ Marsland, R. $III$ , Brown, H.R., Valente, G. (2015). Time and irreversibility in axiomatic thermodynamics, Am. J. Phys., 83(7): 628–634.
↑ Bailyn, M. (1994). A Survey of Thermodynamics, American Institute of Physics Press, New York, ISBN 0-88318-797-3, p. 22.
↑ Eu, B.C. (2002). Generalized Thermodynamics. The Thermodynamics of Irreversible Processes and Generalized Hydrodynamics, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, ISBN 1-4020-0788-4.

[1] Guggenheim, E.A. (1949). Statistical basis of thermodynamics, Research: A Journal of Science and its Applications, 2, Butterworths, London, pp. 450–454.

[2] Bailyn, M. (1994). A Survey of Thermodynamics, American Institute of Physics Press, New York, ISBN 0-88318-797-3, p. 20.

[3] Tisza, L. (1966). Generalized Thermodynamics, M.I.T Press, Cambridge MA, p. 119.

[4] Marsland, R. $III$ , Brown, H.R., Valente, G. (2015). Time and irreversibility in axiomatic thermodynamics, Am. J. Phys., 83(7): 628–634.

[5] Bailyn, M. (1994). A Survey of Thermodynamics, American Institute of Physics Press, New York, ISBN 0-88318-797-3, p. 22.

[6] Eu, B.C. (2002). Generalized Thermodynamics. The Thermodynamics of Irreversible Processes and Generalized Hydrodynamics, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, ISBN 1-4020-0788-4.

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]

[۵]

[۶]