வெப்ப இயக்கவியல் செயல் முறைகள்

வெப்ப இயக்கவியல் செயல் முறைகள்:

அமைப்பில் ஒரு மாற்றத்தை உருவாக்கக் கூடிய செயலின் வழிமுறை வெப்ப இயக்கவியல் செயல்முறை எனப்படுகிறது. வெப்பப்படுத்துதல், குளிர்வித்தல், வாயுக்களை விரிவடையசெய்தல், சுருங்கச்செய்தல், உருக்குதல், ஆவியாக்குதல் போன்ற செயல்முறைகள் வெப்ப இயக்கவியல் செயல்முறைகளுக்கான எடுத்துக்காட்டுகளாகும்.

செயல்முறைகளின் வகைகள்:

ஒரு வெப்ப இயக்கவியல் செயல்முறையை, வெவ்வேறு வழிகள் மற்றும் பல்வேறு நிபந்தனைகளின் கீழ் நிகழ்த்த முடியும். இச்செயல் முறைகளை பின்வருமாறு வகைப்படுத்த முடியும்.

மீள் செயல்முறை:

அண்டத்தின் வெப்ப இயக்கவியல் பண்புகளில் எவ்வித மாற்றத்தையும் ஏற்படுத்தாமல், அமைப்பு மற்றும் சூழல் அவற்றின் இறுதிநிலையிலிருந்து ஆரம்பநிலைக்கு மீளும் ஒரு செயல் முறை, மீள்செயல் முறை என்றழைக்கப்படுகிறது. மீள் செயல்முறை நிகழ இரு நிபந்தனைகள் அவசியமானதாகும். முதலாவதாக, செயல்முறையானது நுண்ணிய அளவில் மிக மெதுவாக நிகழ வேண்டும். மற்றும் இரண்டாவதாக செயல்முறை முழுவதும் அமைப்பும், சூழலும் கண்டிப்பாக சமநிலையில் இருக்க வேண்டும்.

மீளாச் செயல்முறை:

அமைப்பு மற்றும் சூழல் அவற்றின் இறுதி நிலையிலிருந்து, ஆரம்பநிலைக்கு மீளமுடியாத ஒரு செயல்முறை மீளா செயல்முறை என்றழைக்கப்படுகிறது. இயற்கையில் நிகழும் அனைத்து செயல்முறைகளும் மீளாசெயல் முறைகளாகும். 

மீளாச்செயல் முறையின்போது அமைப்பு மற்றும் சூழலானது ஒன்றொடொன்று சமநிலையில் இருப்பதில்லை.

வெப்பம்மாறாச் செயல்முறை (Adiabatic process)

ஒரு செயல்முறையின் போது அமைப்பு மற்றும் சூழலுக்கு இடையே எவ்வித வெப்ப (q) பரிமாற்றமும் நிகழாதிருப்பின் அச்செயல் முறை வெப்பம் மாறாச் செயல்முறை என வரையறுக்கப்படுகிறது. எச்செயல் முறையில் அமைப்பினுள்ளோ அல்லது அமைப்பிலிருந்தோ எவ்வித வெப்ப பரிமாற்றமும் இல்லையோ அச்செயல்முறை வெப்பம் மாறாச் செயல்முறை என்றழைக்கப்படுகிறது. அமைப்பினை வெப்பக் காப்பிடுவதன் மூலம் இந்த நிபந்தனை உருவாக்கப்படுகிறது. ஒரு வெப்பம் மாறா செயல்முறையில் அமைப்பானது சூழலுடன் வெப்பத்தை பரிமாற்றம் செய்ய முடியாது (ஒரு வெப்பம் மாறாச் செயல் முறைக்கு q = 0) என்பதால், அமைப்பினால் வேலை செய்யப்பட்டால் அதன் வெப்பநிலை குறைகிறது. அமைப்பின் மீது வேலை செய்யப்பட்டால் அதன் வெப்பநிலை அதிகரிக்கிறது.

வெப்பநிலை மாறா செயல்முறை (Isothermal process)

ஒரு செயல்முறையில் அமைப்பானது ஆரம்ப நிலையிலிருந்து, இறுதிநிலைக்கு மாற்றமடையும் போது அதன் வெப்பநிலை மாறாமல் மாறிலியாக இருந்தால் அச்செயல்முறை வெப்பநிலை மாறா செயல்முறை என வரையறுக்கப்படுகிறது. இதில் அமைப்பானது அதன் சூழலுடன் வெப்பத்தை பரிமாற்றம் செய்கிறது, மேலும் அமைப்பின் வெப்பநிலை மாறாமல் இருக்கிறது. இவ்வாறு வெப்பநிலை மாறாதிருக்கும் பொருட்டு சோதனையானது பெரும்பாலும் வெப்பசீர்நிலை உபகரணத்தில் (Thermostat) நிகழ்த்தப்படுகிறது. 

ஒரு வெப்பநிலை மாறா செயல்முறைக்கு dT = 0

அழுத்தம் மாறா செயல்முறை (Isobaric process)

ஒரு செயல் முறையில் அமைப்பானது ஆரம்ப நிலையிலிருந்து, இறுதி நிலைக்கு மாற்றமடையும் போது அதன் அழுத்தம் மாறாமல் மாறிலியாக இருந்தால் அச்செயல்முறை அழுத்தம் மாறாச் செயல்முறை என வரையறுக்கப்படுகிறது.

ஒரு அழுத்தம் மாறா செயல்முறையில dP = 0.

கனஅளவு மாறா செயல்முறை: (Isochoric process)

ஒரு செயல்முறையில் அமைப்பானது ஆரம்ப நிலையிலிருந்து, இறுதிநிலைக்கு மாற்றமடையும்போது அதன் கனஅளவு மாறாமல் மாறிலியாக இருந்தால் அச்செயல்முறை கனஅளவு மாறா செயல்முறை என வரையறுக்கப்படுகிறது. பாம் கலோரிமீட்டரில் ஒரு எரிபொருள் எரிக்கப்படுதல் கனஅளவு மாறா செயல்முறைக்கு ஒரு எடுத்துகாட்டாகும்.

ஒரு கனஅளவு மாறா செயல்முறைக்கு d V = 0.

சுற்று செயல்முறை (Cyclic process);

ஒரு அமைப்பானது தொடர்ச்சியான பல்வேறு மாற்றங்களுக்கு உட்பட்ட பின்னர் அதன் உண்மையான ஆரம்ப நிலைக்கு மீளத் திரும்பும் போது ஒரு சுற்று நிறைவடைந்ததாக கருதப்படும். இச்செயல் முறையானது சுற்று செயல்முறை என அறியப்படுகிறது.

ஒரு சுற்று செயல்முறைக்கு dU = 0, dH = 0, dP = 0, dV = 0, dT = 0

அட்டவணை: 7.2 செயல்முறைகள் மற்றும் அவற்றிற்கான நிபந்தனைகள்- ஒரு பார்வை