Isobaric, isothermal और adiabatic प्रक्रियाओं के तहत गैस ऑपरेशन

लगभग किसी भी थर्मल के दिल मेंमशीन एक थर्मोडायनामिक घटना है, जैसे विस्तार या संपीड़न के दौरान गैस द्वारा किए गए काम। यहां यह याद रखना उचित है कि भौतिकी में, शरीर को एक निश्चित बल के रूप में समझा जाता है जो शरीर पर एक निश्चित बल की क्रिया को दर्शाता है। इसके अनुसार, गैस का काम, इसकी पूर्ति के लिए एक आवश्यक शर्त इसकी मात्रा में बदलाव है, मात्रा में इस परिवर्तन पर दबाव के उत्पाद की तुलना में कुछ और नहीं है।

गैस का काम, अगर इसकी मात्रा बदलती है,दोनों isobaric और isothermal। इसके अलावा, वास्तविक विस्तार प्रक्रिया एक मनमाना प्रकृति का हो सकता है। गैस का काम, जो आइसोबार विस्तार के तहत होता है, निम्नलिखित सूत्र द्वारा पाया जा सकता है:

ए = पीवीवी,

जिसमें पी गैस दबाव का मात्रात्मक विशेषता है, और ΔV प्रारंभिक और अंतिम खंडों के बीच अंतर है।

भौतिकी में मनमाने ढंग से गैस विस्तार की प्रक्रियाआमतौर पर व्यक्तिगत आइसोबैरिक और आइसोकोरिक प्रक्रियाओं के अनुक्रम के रूप में दर्शाया जाता है। उत्तरार्द्ध इस तथ्य से विशेषता है कि गैस के काम, इसके मात्रात्मक संकेतक की तरह शून्य है, क्योंकि पिस्टन सिलेंडर में नहीं चलता है। ऐसी परिस्थितियों में, यह पता चला है कि एक मनमानी प्रक्रिया में गैस का संचालन उस पोत की मात्रा में वृद्धि के प्रत्यक्ष अनुपात में बदल जाएगा जिसमें पिस्टन चलता है।

अगर हम गैस द्वारा किए गए काम की तुलना करते हैंविस्तार और संकुचन, यह ध्यान दिया जा सकता है कि, विस्तार करते समय, पिस्टन के विस्थापन वेक्टर की दिशा इस गैस के दबाव वेक्टर के साथ मेल खाती है, इसलिए स्केलर कैलकुस में गैस का काम सकारात्मक होता है, और बाहरी बल नकारात्मक होता है। जब गैस सिलेंडर के विस्थापन की सामान्य दिशा से संपीड़ित होती है, बाहरी बलों का वेक्टर मेल खाता है, और इसलिए उनका काम सकारात्मक है, और गैस का काम नकारात्मक है।

"गैस द्वारा किए गए काम" की अवधारणा पर विचारअगर हम एडिएबेटिक प्रक्रियाओं को भी प्रभावित नहीं करते हैं तो अधूरा होगा। थर्मोडायनामिक्स में इस घटना को एक प्रक्रिया के रूप में समझा जाता है जहां किसी बाहरी निकाय के साथ कोई गर्मी विनिमय नहीं होता है।

यह संभव है, उदाहरण के लिए, जब जहाज मेंएक काम करने वाले पिस्टन के साथ अच्छे थर्मल इन्सुलेशन के साथ प्रदान किया जाता है। इसके अलावा, गैस संपीड़न या विस्तार की प्रक्रिया स्थिरोष्म के बराबर किया जा सकता है अगर गैस की मात्रा में समय परिवर्तन के दौरान जो सौर संतुलन गैस और आसपास के शरीर के बीच होता है समय अंतराल से कम होता है।

रोजमर्रा की जिंदगी में सबसे आम हैएडिएबेटिक प्रक्रिया को आंतरिक दहन इंजन में पिस्टन का काम माना जा सकता है। इस प्रक्रिया का सार इस प्रकार है: जैसा कि थर्मोडायनामिक्स के पहले कानून से जाना जाता है, गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन बाहर से निर्देशित बलों के काम के बराबर मात्रात्मक शर्तों में होगा। यह दिशा इसकी दिशा में सकारात्मक है, और इसलिए गैस की आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि होगी, और इसका तापमान बढ़ेगा। ऐसी शुरुआती स्थितियों के तहत यह स्पष्ट है कि एडिएबैटिक विस्तार के तहत, गैस क्रमशः अपनी आंतरिक ऊर्जा को कम करके काम करेगी, इस प्रक्रिया के भीतर तापमान कम हो जाएगा।