एक ऐसा उदाहरण लिखिए जिसमें ऊष्मागतिकी का प्रथम नियम मान्य है लेकिन वह कभी देखा नहीं जाता है।

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(N/A) इसका एक उदाहरण नीचे दिया गया है।
किसी ने भी मेज पर रखी किताब को अपने आप ऊंचाई पर कूदते हुए नहीं देखा है। ऐसी घटना ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम (ऊर्जा संरक्षण का सिद्धांत) के अनुरूप होगी क्योंकि मेज स्वतः ठंडी हो सकती है और अपनी आंतरिक ऊर्जा का कुछ हिस्सा किताब की यांत्रिक ऊर्जा में बदल सकती है,जिससे किताब प्राप्त यांत्रिक ऊर्जा के बराबर स्थितिज ऊर्जा के साथ ऊंचाई पर कूद सकती है। लेकिन वास्तविकता में ऐसा कभी नहीं होता है।
इसका अर्थ यह है कि एक अन्य सिद्धांत है जो ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम के अनुरूप कई घटनाओं को रोकता है,जिसे ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम कहा जाता है।
ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम हीट इंजन की दक्षता और रेफ्रिजरेटर के निष्पादन गुणांक (coefficient of performance) के लिए एक मौलिक सीमा प्रदान करता है।
$1$. हीट इंजन के लिए,दक्षता $\eta = 1 - \frac{Q_2}{Q_1}$ कभी भी एक (अर्थात $100 \%$) नहीं हो सकती,क्योंकि ठंडे जलाशय (सिंक) में छोड़ी गई ऊष्मा $Q_2$ कभी भी शून्य नहीं हो सकती। इसका मतलब है कि अवशोषित ऊष्मा $Q_1$ को पूरी तरह से कार्य में परिवर्तित नहीं किया जा सकता है।
$2$. रेफ्रिजरेटर के लिए,दूसरा नियम कहता है कि निष्पादन गुणांक $\alpha = \frac{Q_2}{W}$ कभी भी अनंत नहीं हो सकता। चूंकि बाहरी कार्य $W$ कभी भी शून्य नहीं हो सकता,इसलिए $\alpha$ हमेशा सीमित रहता है।
इन अवलोकनों के आधार पर,केल्विन-प्लांक और क्लॉसियस ने ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम के लिए निम्नलिखित कथन दिए हैं:
$(i)$ केल्विन-प्लांक का कथन: ऐसी कोई प्रक्रिया संभव नहीं है जिसका एकमात्र परिणाम किसी जलाशय से ऊष्मा का अवशोषण और उस ऊष्मा का पूर्णतः कार्य में रूपांतरण हो।
$(ii)$ क्लॉसियस का कथन: ऐसी कोई प्रक्रिया संभव नहीं है जिसका एकमात्र परिणाम ठंडी वस्तु से गर्म वस्तु में ऊष्मा का स्थानांतरण हो।

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$N_{2}$ गैस को एक समदाबी प्रक्रिया द्वारा $300\, K$ से $600\, K$ तक गर्म किया जाता है। गैस की एन्ट्रॉपी में परिवर्तन ज्ञात कीजिए। $(n = 1\, \text{mole})$ ($J/K$ में)

अवस्था परिवर्तन (phase change) के दौरान,एन्ट्रॉपी

$1\,J/^{\circ}C$ की नियत ऊष्मा धारिता वाले एक ठोस पिंड को दो तरीकों से गर्म किया जाता है:
$(i)$ क्रमिक रूप से $2$ जलाशयों (reservoirs) के संपर्क में रखकर, ताकि प्रत्येक जलाशय समान मात्रा में ऊष्मा प्रदान करे।
$(ii)$ क्रमिक रूप से $8$ जलाशयों के संपर्क में रखकर, ताकि प्रत्येक जलाशय समान मात्रा में ऊष्मा प्रदान करे।
दोनों ही स्थितियों में पिंड को प्रारंभिक तापमान $100^{\circ}C$ से अंतिम तापमान $200^{\circ}C$ तक लाया जाता है। दोनों स्थितियों में पिंड में होने वाला एन्ट्रापी परिवर्तन क्रमशः क्या होगा?

एक सिलेंडर में एक आदर्श गैस को एक पिस्टन द्वारा इस तरह अलग किया गया है कि एक भाग की एन्ट्रॉपी $S_{1}$ है और दूसरे भाग की एन्ट्रॉपी $S_{2}$ है। दिया गया है कि $S_{1} > S_{2}$। यदि पिस्टन को हटा दिया जाए,तो निकाय की कुल एन्ट्रॉपी होगी:

ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम के लिए केल्विन-प्लांक का कथन लिखिए।

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