थर्मोडायनामिक समीकरणों की तालिका: Difference between revisions

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यह लेख [[ऊष्मप्रवैगिकी]] में सामान्य [[समीकरण]]ों और [[भौतिक मात्रा]] का सारांश है (अधिक विस्तार के लिए ऊष्मप्रवैगिकी समीकरण देखें)।
यह लेख [[ऊष्मप्रवैगिकी]] में सामान्य [[समीकरण]] और [[भौतिक मात्रा]] का सारांश है (अधिक विस्तार के लिए ऊष्मप्रवैगिकी समीकरण देखें)।


== परिभाषाएँ ==
== परिभाषाएँ ==


{{Main article|List of thermodynamic properties|Thermodynamic potential|Free entropy|Defining equation (physical chemistry)}}
{{Main article|ऊष्मागतिक गुणों की सूची|ऊष्मागतिक विभव|मुक्त एन्ट्रापी|परिभाषित समीकरण (भौतिक रसायन विज्ञान)}}


नीचे दी गई कई परिभाषाएँ [[रासायनिक प्रतिक्रिया]]ओं के ऊष्मप्रवैगिकी में भी उपयोग की जाती हैं।
नीचे दी गई कई परिभाषाएँ [[रासायनिक प्रतिक्रिया]]ओं के ऊष्मप्रवैगिकी में भी उपयोग की जाती हैं।
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!Number of molecules
!अणुओं की संख्या
| ''N''
| ''N''
| dimensionless
| विमाहीन
| dimensionless
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!Number of moles
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![[Index.php?title=ऊष्मा ऊर्जा|ऊष्मा ऊर्जा]]
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| J
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| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup>
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![[Latent heat]]
!गुप्त ऊष्मा
| ''Q<sub>L</sub>''
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| J
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|-b  
|-b  


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![[Thermodynamic beta]], Inverse temperature
![[Index.php?title=ऊष्मागतिकी बीटा|ऊष्मागतिकी बीटा]], प्रतिलोम तापमान
|| ''β''
|| ''β''
||<math> \beta = 1/k_B T \,\!</math>
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|| [T]<sup>2</sup>[M]<sup>−1</sup>[L]<sup>−2</sup>
|| [T]<sup>2</sup>[M]<sup>−1</sup>[L]<sup>−2</sup>
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![[Thermodynamic temperature]]
![[Index.php?title=ऊष्मागतिकी तापमान|ऊष्मागतिकी तापमान]]
| ''τ''
| ''τ''
|<math> \tau = k_B T \,\!</math>
|<math> \tau = k_B T \,\!</math>
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| [M] [L]<sup>2</sup> [T]<sup>−2</sup>
| [M] [L]<sup>2</sup> [T]<sup>−2</sup>
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![[Entropy]]
![[Index.php?title=एन्ट्रॉपी|एन्ट्रॉपी]]
| ''S''
| ''S''
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| <math>S = -k_B\sum_i p_i\ln p_i</math>
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| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup>
| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup>
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![[Pressure]]
! [[Index.php?title= दाब|दाब]]
| ''P''  
| ''P''  
| <math> P = - \left (\partial F/\partial V \right )_{T,N} \,\!</math>
| <math> P = - \left (\partial F/\partial V \right )_{T,N} \,\!</math>
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| M  L<sup>−1</sup>T<sup>−2</sup>
| M  L<sup>−1</sup>T<sup>−2</sup>
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![[Internal Energy]]
![[Index.php?title=आंतरिक ऊर्जा|आंतरिक ऊर्जा]]
| ''U''
| ''U''
|<math>U = \sum_i  E_i \!</math>
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| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup>
| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup>
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![[Enthalpy]]
![[Index.php?title=तापीय धारिता|तापीय धारिता]]
| ''H''
| ''H''
|<math> H = U+pV\,\!</math>
|<math> H = U+pV\,\!</math>
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| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup>
| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup>
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![[Partition function (statistical mechanics)|Partition Function]]  
![[Index.php?title=संवितरण फलन (statistical mechanics)|संवितरण फलन]]
| ''Z''
| ''Z''
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|
| dimensionless
| विमाहीन
| dimensionless
| विमाहीन
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![[Gibbs free energy]]
![[Index.php?title=गिब्स मुक्त ऊर्जा|गिब्स मुक्त ऊर्जा]]
| ''G''
| ''G''
|<math> G = H - TS \,\!</math>
|<math> G = H - TS \,\!</math>
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| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup>
| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup>
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![[Chemical potential]] (of
![[Index.php?title=रासायनिक विभव|रासायनिक विभव]] (एक मिश्रण में घटक)
component ''i'' in a mixture)
| ''μ<sub>i</sub>''
| ''μ<sub>i</sub>''
|<math> \mu_i = \left (\partial U/\partial N_i \right )_{N_{j \neq i}, S, V } \,\!</math>
|<math> \mu_i = \left (\partial U/\partial N_i \right )_{N_{j \neq i}, S, V } \,\!</math>
<math> \mu_i = \left (\partial F/\partial N_i \right )_{T, V } \,\!</math>, where F is not proportional to N because μ<sub>i</sub> depends on pressure.
<math> \mu_i = \left (\partial F/\partial N_i \right )_{T, V } \,\!</math>, जहाँ F, N के समानुपाती नहीं है क्योंकि μi दाब पर निर्भर करता है।<math> \mu_i = \left (\partial G/\partial N_i \right )_{T, P } \,\!</math>, जहाँ G, N के समानुपाती होता है (जब तक सिस्टम का मोलर अनुपात समान रहता है) क्योंकि μi केवल तापमान और दाब और संघटन पर निर्भर करता है।<math> \mu_i/\tau = -1/k_B \left (\partial S/\partial N_i \right )_{U,V} \,\!</math>
<math> \mu_i = \left (\partial G/\partial N_i \right )_{T, P } \,\!</math>, where G is proportional to N (as long as the molar ratio composition of the system remains the same) because μ<sub>i</sub> depends only on temperature and pressure and composition.
<math> \mu_i/\tau = -1/k_B \left (\partial S/\partial N_i \right )_{U,V} \,\!</math>
| J
| J
| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup>
| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup>
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![[Helmholtz free energy]]
![[Index.php?title=हेल्महोल्त्स मुक्त ऊर्जा|हेल्महोल्त्स मुक्त ऊर्जा]]
| ''A, F''
| ''A, F''
|<math> F = U - TS \,\!</math>
|<math> F = U - TS \,\!</math>
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| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup>
| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup>
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![[Grand potential|Landau potential]], Landau Free Energy, [[Grand potential]]
![[Index.php?title=अपार क्षमता|लैंडौ क्षमता]], लैंडौ मुक्त ऊर्जा, [[Index.php?title=अपार क्षमता|अपार क्षमता]]
| ''Ω'', ''Φ<sub>G</sub>''
| ''Ω'', ''Φ<sub>G</sub>''
|<math> \Omega = U - TS - \mu N\,\!</math>
|<math> \Omega = U - TS - \mu N\,\!</math>
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| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup>
| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup>
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!Massieu Potential, Helmholtz [[free entropy]]
!मासीउ संभावित, हेल्महोल्ट्ज़ मुक्त एन्ट्रापी
| ''Φ''
| ''Φ''
|<math> \Phi = S - U/T \,\!</math>
|<math> \Phi = S - U/T \,\!</math>
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| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup>
| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup>
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!Planck potential, Gibbs [[free entropy]]
!प्लैंक क्षमता, गिब्स मुक्त एन्ट्रापी
| ''Ξ''
| ''Ξ''
|<math> \Xi = \Phi - pV/T \,\!</math>
|<math> \Xi = \Phi - pV/T \,\!</math>
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=== पदार्थ के ऊष्मीय गुण ===
=== पदार्थ के ऊष्मीय गुण ===


{{Main articles|Heat capacity|Thermal expansion}}
{{Main articles|ऊष्मा धारिता|तापीय प्रसार}}


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|-
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! scope="col" width="300" | Defining equation
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!General heat/thermal capacity
!सामान्य ताप/ऊष्मा धारिता
|| ''C''
|| ''C''
||<math> C = \partial Q/\partial T\,\!</math>
||<math> C = \partial Q/\partial T\,\!</math>
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|| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup>
|| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup>
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!Heat capacity (isobaric)
!ऊष्मा धारिता(समदाबी)
|| ''C<sub>p</sub>''
|| ''C<sub>p</sub>''
||<math> C_{p} = \partial H/\partial T\,\!</math>
||<math> C_{p} = \partial H/\partial T\,\!</math>
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|| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup>
|| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup>
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|-
!Specific heat capacity (isobaric)
!विशिष्ट ऊष्मा धारिता(समदाबी)
|| ''C<sub>mp</sub>''
|| ''C<sub>mp</sub>''
||<math> C_{mp} = \partial^2 Q/\partial m \partial T \,\!</math>
||<math> C_{mp} = \partial^2 Q/\partial m \partial T \,\!</math>
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| [L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup>
| [L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup>
|-
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!Molar specific heat capacity (isobaric)
!ग्रामअणुक  विशिष्ट ऊष्मा धारिता(समदाबी)
|| ''C<sub>np</sub>''
|| ''C<sub>np</sub>''
||<math>C_{np} = \partial^2 Q/\partial n \partial T \,\!</math>
||<math>C_{np} = \partial^2 Q/\partial n \partial T \,\!</math>
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|| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup> [N]<sup>−1</sup>
|| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup> [N]<sup>−1</sup>
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!Heat capacity (isochoric/volumetric)
!ऊष्मा धारिता(समआयतनिक/आयतनी)
|| ''C<sub>V</sub>''
|| ''C<sub>V</sub>''
||<math> C_{V} = \partial U/\partial T \,\!</math>
||<math> C_{V} = \partial U/\partial T \,\!</math>
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|| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup>
|| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup>
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|-
!Specific heat capacity (isochoric)
!विशिष्ट ऊष्मा धारिता( समायतनिक)
|| ''C<sub>mV</sub>''
|| ''C<sub>mV</sub>''
||<math> C_{mV} = \partial^2 Q/\partial m \partial T \,\!</math>
||<math> C_{mV} = \partial^2 Q/\partial m \partial T \,\!</math>
Line 198: Line 194:
|| [L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup>
|| [L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup>
|-
|-
!Molar specific heat capacity (isochoric)
!ग्रामअणुक  विशिष्ट ऊष्मा धारिता( समायतनिक)
|| ''C<sub>nV</sub>''
|| ''C<sub>nV</sub>''
||<math> C_{nV} = \partial^2 Q/\partial n \partial T \,\!</math>
||<math> C_{nV} = \partial^2 Q/\partial n \partial T \,\!</math>
Line 204: Line 200:
|| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup> [N]<sup>−1</sup>
|| [M][L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup> [Θ]<sup>−1</sup> [N]<sup>−1</sup>
|-
|-
!Specific latent heat
!विशिष्ट गुप्त ऊष्मा
|| ''L''
|| ''L''
||<math>L = \partial Q/ \partial m \,\!</math>
||<math>L = \partial Q/ \partial m \,\!</math>
Line 210: Line 206:
|| [L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup>
|| [L]<sup>2</sup>[T]<sup>−2</sup>
|-
|-
!Ratio of isobaric to isochoric heat capacity, [[heat capacity ratio]], adiabatic index
!समदाब से समआयतनिक ताप क्षमता का अनुपात, ताप क्षमता अनुपात, एडियाबेटिक इंडेक्स
|| ''γ''
|| ''γ''
||<math>\gamma = C_p/C_V = c_p/c_V = C_{mp}/C_{mV} \,\!</math>
||<math>\gamma = C_p/C_V = c_p/c_V = C_{mp}/C_{mV} \,\!</math>
|| dimensionless
|| विमाहीन
|| dimensionless
|| विमाहीन
|-
|-
|}
|}
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===थर्मल ट्रांसफर===
===थर्मल ट्रांसफर===


{{Main|Thermal conductivity}}
{{Main|ऊष्मीय चालकता}}


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|-
|-
! scope="col" width="100" | Quantity (common name/s)  
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! scope="col" width="100" | (सामान्य) प्रतीक
! scope="col" width="300" | Defining equation
! scope="col" width="300" | परिभाषित समीकरण
! scope="col" width="125" | SI units
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! scope="col" width="100" | आयाम
|-
|-
![[Temperature gradient]]
![[Index.php?title=ताप प्रवणता|ताप प्रवणता]]
|| No standard symbol
|| कोई मानक प्रतीक नहीं
||<math> \nabla T \,\!</math>
||<math> \nabla T \,\!</math>
|| K m<sup>−1</sup>
|| K m<sup>−1</sup>
|| [Θ][L]<sup>−1</sup>
|| [Θ][L]<sup>−1</sup>
|-
|-
!Thermal conduction rate, thermal current, thermal/[[heat flux]], thermal power transfer
!तापीय चालकता दर,तापीय धारा, ऊष्मा/[[heat flux|ऊष्माभिवाह]], ऊष्मीय शक्ति
|| ''P''
|| ''P''
||<math>P = \mathrm{d} Q/\mathrm{d} t \,\!</math>
||<math>P = \mathrm{d} Q/\mathrm{d} t \,\!</math>
Line 243: Line 239:
|| [M] [L]<sup>2</sup> [T]<sup>−3</sup>
|| [M] [L]<sup>2</sup> [T]<sup>−3</sup>
|-
|-
!Thermal intensity
!ऊष्मीय तीव्रता
|| ''I''
|| ''I''
||<math>I = \mathrm{d} P/\mathrm{d} A </math>
||<math>I = \mathrm{d} P/\mathrm{d} A </math>
Line 249: Line 245:
|| [M] [T]<sup>−3</sup>
|| [M] [T]<sup>−3</sup>
|-
|-
!Thermal/heat flux density (vector analogue of thermal intensity above)
!ऊष्मा/ऊष्मीय फ्लक्स घनत्व (थर्मल तीव्रता का वेक्टर अनुरुप)
|| '''q'''
|| '''q'''
||<math>Q = \iint \mathbf{q} \cdot \mathrm{d}\mathbf{S}\mathrm{d} t \,\!</math>
||<math>Q = \iint \mathbf{q} \cdot \mathrm{d}\mathbf{S}\mathrm{d} t \,\!</math>
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इस लेख के समीकरणों को विषय द्वारा वर्गीकृत किया गया है।
इस लेख के समीकरणों को विषय द्वारा वर्गीकृत किया गया है।


=== थर्मोडायनामिक प्रक्रियाएं ===
=== ऊष्मागतिक प्रक्रियाएं ===


{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|-
|-
! scope="col" width="100" | Physical situation
! scope="col" width="100" | ऊष्मीय तीव्रता
! scope="col" width="10" | Equations
! scope="col" width="10" | समीकरण
|-
|-
!Isentropic process (adiabatic and reversible)
!समऐन्ट्रॉपिक प्रक्रम(स्थिरोष्म और प्रतिवर्ती)
|<math>Q = 0, \quad \Delta U = -W\,\!</math>
|<math>Q = 0, \quad \Delta U = -W\,\!</math>


For an ideal gas<br />
एक आदर्श गैस के लिए<br />
<math>p_1 V_1^{\gamma} = p_2 V_2^{\gamma}\,\!</math><br />
<math>p_1 V_1^{\gamma} = p_2 V_2^{\gamma}\,\!</math><br />
<math>T_1 V_1^{\gamma - 1} = T_2 V_2^{\gamma - 1} \,\!</math><br />
<math>T_1 V_1^{\gamma - 1} = T_2 V_2^{\gamma - 1} \,\!</math><br />
<math>p_1^{1-\gamma} T_1^{\gamma} = p_2^{1 - \gamma} T_2^{\gamma} \,\!</math>
<math>p_1^{1-\gamma} T_1^{\gamma} = p_2^{1 - \gamma} T_2^{\gamma} \,\!</math>
|-
|-
!Isothermal process
!समतापी प्रक्रम
|<math>\Delta U = 0, \quad W =  Q \,\!</math>
|<math>\Delta U = 0, \quad W =  Q \,\!</math>


For an ideal gas<br />
एक आदर्श गैस के लिए<br />
<math>W=kTN \ln(V_2/V_1)\,\!</math>
<math>W=kTN \ln(V_2/V_1)\,\!</math>
<math>W=nRT \ln(V_2/V_1)\,\!</math>
<math>W=nRT \ln(V_2/V_1)\,\!</math>
|-
|-
!Isobaric process
!समदाबी प्रक्रम
|''p''<sub>1</sub> = ''p''<sub>2</sub>, ''p'' = constant <br />
|''p''<sub>1</sub> = ''p''<sub>2</sub>, ''p'' = सतत<br />
<math>W = p \Delta V, \quad Q = \Delta U + p \delta V\,\!</math>
<math>W = p \Delta V, \quad Q = \Delta U + p \delta V\,\!</math>
|-
|-
!Isochoric process
!समायतनिक प्रक्रम
|''V''<sub>1</sub> = ''V''<sub>2</sub>, ''V'' = constant <br />
|''V''<sub>1</sub> = ''V''<sub>2</sub>, ''V'' = सतत<br />
<math>W = 0, \quad Q = \Delta U\,\!</math>
<math>W = 0, \quad Q = \Delta U\,\!</math>
|-
|-
!Free expansion
!निर्बाध प्रसरण
|<math>\Delta U = 0\,\!</math>
|<math>\Delta U = 0\,\!</math>
|-
|-
!Work done by an expanding gas
!एक विस्तारित गैस द्वारा किया गया कार्य
|Process<br />
|प्रक्रम<br />
<math> W = \int_{V_1}^{V_2} p \mathrm{d}V \,\!</math>
<math> W = \int_{V_1}^{V_2} p \mathrm{d}V \,\!</math>


Net Work Done in Cyclic Processes<br />
चक्रीय प्रक्रियाओं में नेट वर्क किया गया<br />
<math> W = \oint_\mathrm{cycle} p \mathrm{d}V = \oint_\mathrm{cycle}\Delta Q \,\!</math>
<math> W = \oint_\mathrm{cycle} p \mathrm{d}V = \oint_\mathrm{cycle}\Delta Q \,\!</math>
|-
|-
Line 308: Line 304:


{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|+Ideal gas equations
|+आदर्श गैस समीकरण
! scope="col" width="100" | Physical situation
! scope="col" width="100" | ऊष्मीय तीव्रता
! scope="col" width="250" | Nomenclature
! scope="col" width="250" | शब्दावली
! scope="col" width="10" | Equations
! scope="col" width="10" | समीकरण
|-
|-
! Ideal gas law
! आदर्श गैस नियम
| {{plainlist}}
| {{plainlist}}
*''p'' = pressure
*''p'' = दबाव
*''V'' = volume of container
*''V'' = कंटेनर की मात्रा
*''T'' = temperature
*''T'' = तापमान
*''n'' = number of moles
*''n'' = मोल्स की संख्या
*''R'' = [[Gas constant]]
*''R'' = [[गैस स्थिरांक]]
*''N'' = number of molecules
*''N'' = अणुओं की संख्या
*''k'' = [[Boltzmann constant|Boltzmann's constant]]
*''k'' = [[बोल्ट्जमैन स्थिरांक]]
{{endplainlist}}
{{endplainlist}}
|<math>pV = nRT = kTN\,\!</math><br />
|<math>pV = nRT = kTN\,\!</math><br />
<math>\frac{p_1 V_1}{p_2 V_2} = \frac{n_1 T_1}{n_2 T_2} = \frac{N_1 T_1}{N_2 T_2} \,\!</math>
<math>\frac{p_1 V_1}{p_2 V_2} = \frac{n_1 T_1}{n_2 T_2} = \frac{N_1 T_1}{N_2 T_2} \,\!</math>
|-
|-
! Pressure of an ideal gas
! एक आदर्श गैस का दबाव
| {{plainlist}}
| {{plainlist}}
*''m'' = mass of ''one'' molecule
*''m'' = 'एक' अणु का द्रव्यमान
*''M<sub>m</sub>'' = molar mass
*''M<sub>m</sub>'' = मोलर द्रव्यमान
{{endplainlist}}
{{endplainlist}}
| <math>p = \frac{Nm \langle v^2 \rangle}{3V} = \frac{nM_m \langle v^2 \rangle}{3V} = \frac{1}{3}\rho \langle v^2 \rangle \,\!</math>
| <math>p = \frac{Nm \langle v^2 \rangle}{3V} = \frac{nM_m \langle v^2 \rangle}{3V} = \frac{1}{3}\rho \langle v^2 \rangle \,\!</math>
Line 341: Line 337:
|+
|+
|-
|-
! Quantity
! परिमाण
! General Equation
! सामान्य समीकरण
! Isobaric<br />Δ''p'' = 0
! समदाबी<br />Δ''p'' = 0
! Isochoric<br />Δ''V'' = 0
! समायतनिक<br />Δ''V'' = 0
! Isothermal<br />Δ''T'' = 0
! समतापी<br />Δ''T'' = 0
! Adiabatic<br /><math>Q=0</math>
! रुदधोष्म<br /><math>Q=0</math>
|-
|-
! Work <br /> ''W''
! कार्य <br /> ''W''
| align="center" | <math> \delta W = -p dV\;</math>
| align="center" | <math> \delta W = -p dV\;</math>
| align="center" | <math>-p\Delta V\;</math>
| align="center" | <math>-p\Delta V\;</math>
Line 356: Line 352:
| align="center" | <math>\frac{PV^\gamma (V_f^{1-\gamma} - V_i^{1-\gamma}) } {1-\gamma} = C_V \left(T_2 - T_1 \right)</math>
| align="center" | <math>\frac{PV^\gamma (V_f^{1-\gamma} - V_i^{1-\gamma}) } {1-\gamma} = C_V \left(T_2 - T_1 \right)</math>
|-
|-
! Heat Capacity <br /> ''C''
! ऊष्मा धारिता<br /> ''C''
| align="center" | (as for real gas)
| align="center" | (वास्तविक गैस के रूप में)
| align="center" | <math>C_p = \frac{5}{2}nR\;</math><br>(for monatomic ideal gas)  
| align="center" | <math>C_p = \frac{5}{2}nR\;</math><br>(मोनोएटोमिक आदर्श गैस के लिए)  
<math>C_p = \frac{7}{2}nR \;</math><br>(for diatomic ideal gas)
 
| align="center" | <math>C_V = \frac{3}{2}nR \;</math><br>(for monatomic ideal gas)  
<math>C_p = \frac{7}{2}nR \;</math><br>(डायटोमिक आदर्श गैस के लिए)
<math>C_V = \frac{5}{2}nR \;</math><br>(for diatomic ideal gas)
| align="center" | <math>C_V = \frac{3}{2}nR \;</math><br>(मोनोएटोमिक आदर्श गैस के लिए)  
 
<math>C_V = \frac{5}{2}nR \;</math><br>(डायटोमिक आदर्श गैस के लिए)
||
||
||
||
|-
|-
! Internal Energy <br /> Δ''U''  
! आंतरिक ऊर्जा <br /> Δ''U''  
| align="center" | <math>\Delta U = C_V \Delta T\;</math>
| align="center" | <math>\Delta U = C_V \Delta T\;</math>
| align="center" | <math>Q + W\;</math><br><br><math>Q_p - p\Delta V\;</math>
| align="center" | <math>Q + W\;</math><br><br><math>Q_p - p\Delta V\;</math>
Line 372: Line 370:
| align="center" | <math>W\;</math><br><br><math>C_V\left ( T_2-T_1 \right )\;</math>
| align="center" | <math>W\;</math><br><br><math>C_V\left ( T_2-T_1 \right )\;</math>
|-
|-
! Enthalpy <br /> Δ''H''
! तापीय धारिता <br /> Δ''H''
| align="center" | <math>H=U+pV\;</math>
| align="center" | <math>H=U+pV\;</math>
| align="center" | <math>C_p\left ( T_2-T_1 \right )\;</math>
| align="center" | <math>C_p\left ( T_2-T_1 \right )\;</math>
Line 379: Line 377:
| align="center" | <math>C_p\left ( T_2-T_1 \right )\;</math>
| align="center" | <math>C_p\left ( T_2-T_1 \right )\;</math>
|-
|-
! Entropy <br /> Δ''s''
! एन्ट्रॉपी <br /> Δ''s''
| align="center" | <math>\Delta S = C_V \ln{T_2 \over T_1} + nR \ln{V_2 \over V_1}</math><br><math>\Delta S = C_p \ln{T_2 \over T_1} - nR \ln{p_2 \over p_1}</math><ref>Keenan, ''Thermodynamics'', Wiley, New York, 1947</ref>
| align="center" | <math>\Delta S = C_V \ln{T_2 \over T_1} + nR \ln{V_2 \over V_1}</math><br><math>\Delta S = C_p \ln{T_2 \over T_1} - nR \ln{p_2 \over p_1}</math><ref>Keenan, ''Thermodynamics'', Wiley, New York, 1947</ref>
| align="center" | <math>C_p\ln\frac{T_2}{T_1}\;</math>
| align="center" | <math>C_p\ln\frac{T_2}{T_1}\;</math>
Line 386: Line 384:
| align="center" | <math>C_p\ln\frac{V_2}{V_1}+C_V\ln\frac{p_2}{p_1}=0\;</math>
| align="center" | <math>C_p\ln\frac{V_2}{V_1}+C_V\ln\frac{p_2}{p_1}=0\;</math>
|-
|-
! Constant
! सतत
| <math>\;</math>
| <math>\;</math>
| align="center" | <math>\frac{V}{T}\;</math>
| align="center" | <math>\frac{V}{T}\;</math>
Line 397: Line 395:
=== एंट्रॉपी ===
=== एंट्रॉपी ===


*<math> S = k_\mathrm{B} \ln \Omega </math>, जहां के<sub>B</sub> बोल्ट्ज़मैन स्थिरांक है, और Ω [[चरण स्थान]] में [[ macrostate ]] की मात्रा को दर्शाता है या अन्यथा थर्मोडायनामिक संभाव्यता कहा जाता है।
*<math> S = k_\mathrm{B} \ln \Omega </math>, जहां '''''k'''''<sub>B</sub> बोल्ट्ज़मैन स्थिरांक है, और Ω [[चरण स्थान]] में [[Index.php?title=स्थूल अवस्था|स्थूल अवस्था]] की मात्रा को दर्शाता है या अन्यथा ऊष्मागतिक संभाव्यता कहा जाता है।
*<math> dS = \frac{\delta Q}{T} </math>, केवल प्रतिवर्ती प्रक्रियाओं के लिए
*<math> dS = \frac{\delta Q}{T} </math>, केवल प्रतिवर्ती प्रक्रियाओं के लिए


Line 406: Line 404:
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|-
|-
! scope="col" width="100" | Physical situation
! scope="col" width="100" | ऊष्मीय तीव्रता
! scope="col" width="250" | Nomenclature
! scope="col" width="250" | शब्दावली
! scope="col" width="10" | Equations
! scope="col" width="10" | समीकरण
|-
|-
!Maxwell–Boltzmann distribution
!मैक्सवेल-बोल्ट्जमैन वितरण
| {{plainlist}}
| {{plainlist}}
*''v'' = velocity of atom/molecule,
*''v'' =परमाणु/अणु का वेग
*''m'' = mass of each molecule (all molecules are identical in kinetic theory),
*''m'' = प्रत्येक अणु का द्रव्यमान (गतिज सिद्धांत में सभी अणु समान होते हैं),
*''γ''(''p'') = Lorentz factor as function of momentum (see below)
*''γ''(''p'') = संवेग के कार्य के रूप में लोरेंत्ज़ कारक (नीचे देखें)
*Ratio of thermal to rest mass-energy of each molecule:<math>\theta = k_B T/mc^2 \,\!</math>  
* प्रत्येक अणु की द्रव्यमान-ऊर्जा को आराम करने के लिए थर्मल का अनुपात:<math>\theta = k_B T/mc^2 \,\!</math>  
{{endplainlist}}
{{endplainlist}}


''K''<sub>2</sub> is the Modified [[Bessel function]] of the second kind.
K2 दूसरी तरह का संशोधित बेसेल फ़ंक्शन है।
|Non-relativistic speeds<br />
|गैर-सापेक्ष गति<br />
<math>P\left ( v \right )=4\pi\left ( \frac{m}{2\pi k_B T} \right )^{3/2} v^2 e^{-mv^2/2 k_B T} \,\!</math>
<math>P\left ( v \right )=4\pi\left ( \frac{m}{2\pi k_B T} \right )^{3/2} v^2 e^{-mv^2/2 k_B T} \,\!</math>


Relativistic speeds (Maxwell-Jüttner distribution)<br />
सापेक्ष गति (मैक्सवेल-जुटनर वितरण)<br />
<math> f(p) = \frac{1}{4 \pi m^3 c^3 \theta K_2(1/\theta)} e^{-\gamma(p)/\theta}</math>
<math> f(p) = \frac{1}{4 \pi m^3 c^3 \theta K_2(1/\theta)} e^{-\gamma(p)/\theta}</math>
|-
|-
!Entropy [[logarithmic scale|Logarithm]] of the [[density of states]]
!एन्ट्रॉपी [[Index.php?title=लघुगणक|लघुगणक]] का [[Index.php?title=स्थिति घनत्व|स्थिति घनत्व]]
|{{plainlist}}
|{{plainlist}}
* ''P<sub>i</sub>'' = probability of system in microstate ''i''
* ''P<sub>i</sub>'' = माइक्रोस्टेट में सिस्टम की संभावना ''i''
* Ω = total number of microstates
* Ω = माइक्रोस्टेट की कुल संख्या
{{endplainlist}}
{{endplainlist}}
|<math>S = - k_B\sum_i P_i \ln P_i = k_\mathrm{B}\ln \Omega\,\!</math>
|<math>S = - k_B\sum_i P_i \ln P_i = k_\mathrm{B}\ln \Omega\,\!</math>


where:<br />
जहां:<br />
<math>P_i = 1/\Omega\,\!</math>
<math>P_i = 1/\Omega\,\!</math>
|-
|-
!Entropy change
!एंट्रॉपी परिवर्तन
|
|
|<math>\Delta S = \int_{Q_1}^{Q_2} \frac{\mathrm{d}Q}{T} \,\!</math><br />
|<math>\Delta S = \int_{Q_1}^{Q_2} \frac{\mathrm{d}Q}{T} \,\!</math><br />
<math>\Delta S = k_B N \ln\frac{V_2}{V_1} + N C_V \ln\frac{T_2}{T_1} \,\!</math>
<math>\Delta S = k_B N \ln\frac{V_2}{V_1} + N C_V \ln\frac{T_2}{T_1} \,\!</math>
|-
|-
!Entropic force
!एंट्रोपिक बल
|
|
|<math>\mathbf{F}_\mathrm{S} = -T \nabla S \,\!</math>
|<math>\mathbf{F}_\mathrm{S} = -T \nabla S \,\!</math>
|-
|-
!Equipartition theorem
!समविभाजन प्रमेय
| ''d<sub>f</sub>'' = degree of freedom
| ''d<sub>f</sub>'' = स्वातंत्र्य कोटि
| Average kinetic energy per degree of freedom
| स्वतंत्रता की प्रति डिग्री औसत गतिज ऊर्जा
<math> \langle E_\mathrm{k} \rangle = \frac{1}{2}kT\,\!</math>
<math> \langle E_\mathrm{k} \rangle = \frac{1}{2}kT\,\!</math>


Internal energy
आंतरिक ऊर्जा
<math> U = d_f \langle E_\mathrm{k} \rangle = \frac{d_f}{2}kT\,\!</math>
<math> U = d_f \langle E_\mathrm{k} \rangle = \frac{d_f}{2}kT\,\!</math>
|-  
|-  
|}
|}
गैर-सापेक्षवादी मैक्सवेल-बोल्ट्जमान बंटन के परिणाम नीचे दिए गए हैं।
गैर-सापेक्षवादी मैक्सवेल-बोल्ट्जमान वितरण के परिणाम नीचे दिए गए हैं।


{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|-
|-
! scope="col" width="100" | Physical situation
! scope="col" width="100" | ऊष्मीय तीव्रता
! scope="col" width="250" | Nomenclature
! scope="col" width="250" | शब्दावली
! scope="col" width="10" | Equations
! scope="col" width="10" | समीकरण
|-
|-
!Mean speed
!औसत गति
|
|
|<math> \langle v \rangle = \sqrt{\frac{8 k_B T}{\pi m}}\,\!</math>
|<math> \langle v \rangle = \sqrt{\frac{8 k_B T}{\pi m}}\,\!</math>
|-
|-
!Root mean square speed
!वर्ग माध्य मूल चाल
|
|
| <math> v_\mathrm{rms} = \sqrt{\langle v^2 \rangle} = \sqrt{\frac{3k_B T}{m}} \,\!</math>
| <math> v_\mathrm{rms} = \sqrt{\langle v^2 \rangle} = \sqrt{\frac{3k_B T}{m}} \,\!</math>
|-
|-
!Modal speed
!मॉडल गति
|
|
|<math> v_\mathrm{mode} = \sqrt{\frac{2k_B T}{m}}\,\!</math>
|<math> v_\mathrm{mode} = \sqrt{\frac{2k_B T}{m}}\,\!</math>
|-
|-
![[Mean free path]]
![[Mean free path|औसत मुक्त पथ]]
|{{plainlist}}
|{{plainlist}}
*''σ'' = Effective cross-section
*''σ'' = प्रभावी अनुप्रस्थकाट
*''n'' = Volume density of number of target particles
*''n'' = लक्ष्य कणों की संख्या का आयतन घनत्व
*''{{ell}}'' = Mean free path
*''{{ell}}'' = माध्य मुक्त पथ
{{endplainlist}}
{{endplainlist}}
|<math>\ell = 1/\sqrt{2} n \sigma \,\!</math>
|<math>\ell = 1/\sqrt{2} n \sigma \,\!</math>
Line 486: Line 484:
=== अर्ध-स्थैतिक और प्रतिवर्ती प्रक्रियाएं ===
=== अर्ध-स्थैतिक और प्रतिवर्ती प्रक्रियाएं ===


अर्ध-स्थैतिक प्रक्रिया | अर्ध-स्थैतिक और [[प्रतिवर्ती प्रक्रिया (थर्मोडायनामिक्स)]] प्रक्रियाओं के लिए, [[ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम]] है:
अर्ध-स्थैतिक प्रक्रिया | अर्ध-स्थैतिक और [[प्रतिवर्ती प्रक्रिया (थर्मोडायनामिक्स)|प्रतिवर्ती प्रक्रिया (ऊष्मागतिक्स)]] प्रक्रियाओं के लिए, [[ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम]] है:


:<math>dU=\delta Q - \delta W</math>
:<math>dU=\delta Q - \delta W</math>
जहाँ δQ तंत्र को आपूर्ति की गई ऊष्मा है और δW निकाय द्वारा किया गया कार्य है।
जहाँ δ''Q'' तंत्र को आपूर्ति की गई ऊष्मा है और δ''W'' निकाय द्वारा किया गया कार्य है।


=== थर्मोडायनामिक क्षमता ===
=== ऊष्मागतिक क्षमता ===
{{main|Thermodynamic potentials}}
{{main|ऊष्मागतिक विभव}}
{{See also|Maxwell relations}}
{{See also|मैक्सवेल संबंध}}


निम्नलिखित ऊर्जाओं को [[थर्मोडायनामिक क्षमता]] कहा जाता है,
निम्नलिखित ऊर्जाओं को [[थर्मोडायनामिक क्षमता|ऊष्मागतिक क्षमता]] कहा जाता है,


:{{table of thermodynamic potentials}}
:{{table of thermodynamic potentials}}


और संबंधित मूलभूत थर्मोडायनामिक संबंध या मास्टर समीकरण<ref>Physical chemistry, P.W. Atkins, Oxford University Press, 1978, {{ISBN|0 19 855148 7}}</ref> हैं:
और संबंधित मूलभूत ऊष्मागतिक संबंध या मास्टर समीकरण<ref>Physical chemistry, P.W. Atkins, Oxford University Press, 1978, {{ISBN|0 19 855148 7}}</ref> हैं:


{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|-
|-
! Potential
! शक्य
! Differential
! अन्तरात्मक
|-
|-
! Internal energy
! आंतरिक ऊर्जा
|<math>dU\left(S,V,{N_{i}}\right) = TdS - pdV + \sum_{i} \mu_{i} dN_i</math>
|<math>dU\left(S,V,{N_{i}}\right) = TdS - pdV + \sum_{i} \mu_{i} dN_i</math>
|-
|-
! Enthalpy
! तापीय धारिता
|<math>dH\left(S,p,{N_{i}}\right) = TdS + Vdp + \sum_{i} \mu_{i} dN_{i}</math>
|<math>dH\left(S,p,{N_{i}}\right) = TdS + Vdp + \sum_{i} \mu_{i} dN_{i}</math>
|-
|-
!Helmholtz free energy
!हेल्महोल्त्स मुक्त ऊर्जा
|<math>dF\left(T,V,{N_{i}}\right) = -SdT - pdV + \sum_{i} \mu_{i} dN_{i}</math>
|<math>dF\left(T,V,{N_{i}}\right) = -SdT - pdV + \sum_{i} \mu_{i} dN_{i}</math>
|-
|-
!Gibbs free energy
!गिब्स मुक्त ऊर्जा
|<math>dG\left(T,p,{N_{i}}\right) = -SdT + Vdp + \sum_{i} \mu_{i} dN_{i}</math>
|<math>dG\left(T,p,{N_{i}}\right) = -SdT + Vdp + \sum_{i} \mu_{i} dN_{i}</math>
|-
|-
Line 527: Line 525:
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|-
|-
! scope="col" width="100" | Physical situation
! scope="col" width="100" | ऊष्मीय तीव्रता
! scope="col" width="250" | Nomenclature
! scope="col" width="250" | शब्दावली
! scope="col" width="10" | Equations
! scope="col" width="10" | समीकरण
|-
|-
!Thermodynamic potentials as functions of their natural variables
!ऊष्मागतिकीशक्य क्षमता उनके प्राकृतिक चर के कार्यों के रूप में
|{{plainlist}}
|{{plainlist}}
*<math>U(S,V)\,</math> = [[Internal energy]]
*<math>U(S,V)\,</math> = [[आंतरिक ऊर्जा]]
*<math>H(S,P)\,</math> = [[Enthalpy]]
*<math>H(S,P)\,</math> = [[तापीय धारिता]]
*<math>F(T,V)\,</math> = [[Helmholtz free energy]]
*<math>F(T,V)\,</math> = [[हेल्महोल्ट्ज़ मुक्त ऊर्जा]]
*<math>G(T,P)\,</math> = [[Gibbs free energy]]  
*<math>G(T,P)\,</math> = [[गिब्स मुक्त ऊर्जा]]  
{{endplainlist}}
{{endplainlist}}
|<math> \left(\frac{\partial T}{\partial V}\right)_S = -\left(\frac{\partial P}{\partial S}\right)_V = \frac{\partial^2 U }{\partial S \partial V} </math>
|<math> \left(\frac{\partial T}{\partial V}\right)_S = -\left(\frac{\partial P}{\partial S}\right)_V = \frac{\partial^2 U }{\partial S \partial V} </math>
Line 569: Line 567:
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|-
|-
! Name
! नाम
! ''H''
! ''H''
! ''U''
! ''U''
! ''G''
! ''G''
|-
|-
![[Gibbs–Helmholtz equation]]
![[Gibbs–Helmholtz equation|गिब्स-हेल्महोल्ट्ज़ समीकरण]]
|<math>H = -T^2\left(\frac{\partial \left(G/T\right)}{\partial T}\right)_p</math>
|<math>H = -T^2\left(\frac{\partial \left(G/T\right)}{\partial T}\right)_p</math>
|<math>U = -T^2\left(\frac{\partial \left(F/T\right)}{\partial T}\right)_V</math>
|<math>U = -T^2\left(\frac{\partial \left(F/T\right)}{\partial T}\right)_V</math>
Line 592: Line 590:
*<math> S =  \frac{U}{T} + N k_B \ln Z - N k \ln N + Nk ~</math> अप्रभेद्य कण
*<math> S =  \frac{U}{T} + N k_B \ln Z - N k \ln N + Nk ~</math> अप्रभेद्य कण


जहाँ N कणों की संख्या है, h प्लैंक नियतांक है, I जड़त्वाघूर्ण है, और Z विभिन्न रूपों में विभाजन फलन (सांख्यिकीय यांत्रिकी) है:
जहाँ N कणों की संख्या है, ''h'' प्लैंक नियतांक है, ''I'' जड़त्वाघूर्ण है, और ''Z'' विभिन्न रूपों में विभाजन फलन (सांख्यिकीय यांत्रिकी) है:


{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|-
|-
!Degree of freedom
!स्वातंत्र्य कोटि
!Partition function
!संवितरण फलन
|-
|-
!Translation
!अंतरण
|<math> Z_t = \frac{(2 \pi m k_B T)^\frac{3}{2} V}{h^3} </math>
|<math> Z_t = \frac{(2 \pi m k_B T)^\frac{3}{2} V}{h^3} </math>
|-
|-
!Vibration
!स्पंदन
|<math> Z_v = \frac{1}{1 - e^\frac{-h \omega}{2 \pi k_B T}} </math>
|<math> Z_v = \frac{1}{1 - e^\frac{-h \omega}{2 \pi k_B T}} </math>
|-
|-
!Rotation
!परिभ्रमण
|<math> Z_r = \frac{2 I k_B T}{\sigma (\frac{h}{2 \pi})^2} </math>
|<math> Z_r = \frac{2 I k_B T}{\sigma (\frac{h}{2 \pi})^2} </math>


{{plainlist}}
{{plainlist}}
*where:
*where:
*σ = 1 ([[heteronuclear molecule]]s)
*σ = 1 ([[टेरोन्यूक्लियर अणु]])
*σ = 2 ([[homonuclear]])
*σ = 2 ([[होमोन्यूक्लियर]])
{{endplainlist}}
{{endplainlist}}
|}
|}
Line 620: Line 618:
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|-
|-
! Coefficients
! गुणांक
! Equation
! समीकरण
|-
|-
![[Joule–Thomson effect|Joule-Thomson coefficient]]
![[Joule–Thomson effect|जूल टामसन गुणांक]]
|<math>\mu_{JT} = \left(\frac{\partial T}{\partial p}\right)_H</math>
|<math>\mu_{JT} = \left(\frac{\partial T}{\partial p}\right)_H</math>
|-
|-
![[Compressibility]] (constant temperature)
![[Compressibility|संपीडयता]] (सतततापमान)
|<math> K_T = -{ 1\over V } \left ( {\partial V\over \partial p} \right )_{T,N} </math>
|<math> K_T = -{ 1\over V } \left ( {\partial V\over \partial p} \right )_{T,N} </math>
|-
|-
! [[Coefficient of thermal expansion]] (constant pressure)
! [[Index.php?title=तापीय प्रसार गुणांक|तापीय प्रसार गुणांक]] (सतत दाब)
|<math>\alpha_{p} = \frac{1}{V}\left(\frac{\partial V}{\partial T}\right)_p</math>
|<math>\alpha_{p} = \frac{1}{V}\left(\frac{\partial V}{\partial T}\right)_p</math>
|-
|-
! Heat capacity (constant pressure)
! ऊष्मा धारिता(सतत दाब)
| <math>C_p
| <math>C_p
= \left ( {\partial Q_{rev} \over \partial T} \right )_p
= \left ( {\partial Q_{rev} \over \partial T} \right )_p
Line 639: Line 637:
= T \left ( {\partial S \over \partial T} \right )_p </math>
= T \left ( {\partial S \over \partial T} \right )_p </math>
|-
|-
! Heat capacity (constant volume)
! ऊष्मा धारिता(नियत आयतन चक्र )
| <math>C_V
| <math>C_V
= \left ( {\partial Q_{rev} \over \partial T} \right )_V
= \left ( {\partial Q_{rev} \over \partial T} \right )_V
Line 648: Line 646:


{| class="toccolours collapsible collapsed" width="80%" style="text-align:left"
{| class="toccolours collapsible collapsed" width="80%" style="text-align:left"
!Derivation of heat capacity (constant pressure)
!ताप क्षमता की व्युत्पत्ति (निरंतर दबाव)
|-
|-
|
|
Line 681: Line 679:


{| class="toccolours collapsible collapsed" width="80%" style="text-align:left"
{| class="toccolours collapsible collapsed" width="80%" style="text-align:left"
!Derivation of heat capacity (constant volume)
!ताप क्षमता की व्युत्पत्ति (स्थिर आयतन)
|-
|-
|
|
Line 704: Line 702:




===थर्मल ट्रांसफर===
===तापीय स्थानांतरण===


{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|-
|-
! scope="col" width="100" | Physical situation
! scope="col" width="100" | ऊष्मीय तीव्रता
! scope="col" width="250" | Nomenclature
! scope="col" width="250" | शब्दावली
! scope="col" width="10" | Equations
! scope="col" width="10" | समीकरण
|-
|-
!Net intensity emission/absorption
!शुद्ध तीव्रता उत्सर्जन/अवशोषण
| {{plainlist}}
| {{plainlist}}
*''T''<sub>external</sub> = external temperature (outside of system)
*''T''<sub>external</sub> =बाहरी तापमान (सिस्टम के बाहर)
*''T''<sub>system</sub> = internal temperature (inside system)
*''T''<sub>system</sub> = आंतरिक तापमान (सिस्टम के अंदर)
*''ε'' = emmisivity
*''ε'' = उत्सर्जकता
{{endplainlist}}
{{endplainlist}}
|<math> I = \sigma \epsilon \left ( T_\mathrm{external}^4 - T_\mathrm{system}^4 \right ) \,\!</math>
|<math> I = \sigma \epsilon \left ( T_\mathrm{external}^4 - T_\mathrm{system}^4 \right ) \,\!</math>
|-
|-
!Internal energy of a substance
!किसी पदार्थ की आंतरिक ऊर्जा
| {{plainlist}}
| {{plainlist}}
*''C<sub>V</sub>'' = isovolumetric heat capacity of substance
*''C<sub>V</sub>'' =पदार्थ की आइसोवोल्यूमेट्रिक ताप क्षमता
*Δ''T'' = temperature change of substance
*Δ''T'' = पदार्थ का तापमान परिवर्तन
{{endplainlist}}
{{endplainlist}}
|<math>\Delta U = N C_V \Delta T\,\!</math>
|<math>\Delta U = N C_V \Delta T\,\!</math>
|-
|-
!Meyer's equation
!मेयर का समीकरण
|{{plainlist}}
|{{plainlist}}
*''C<sub>p</sub>'' = isobaric heat capacity
*''C<sub>p</sub>'' = समदाब ताप क्षमता
*''C<sub>V</sub>'' = isovolumetric heat capacity
*''C<sub>V</sub>'' =आइसोवोल्यूमेट्रिक ताप क्षमता
*''n'' = number of moles
*''n'' =मोल्स की संख्या
{{endplainlist}}
{{endplainlist}}
|<math> C_p - C_V = nR \,\!</math>
|<math> C_p - C_V = nR \,\!</math>
|-
|-
!Effective thermal conductivities
!प्रभावी तापीय चालकता
| {{plainlist}}
| {{plainlist}}
*''λ<sub>i</sub>'' = thermal conductivity of substance ''i''
*''λ<sub>i</sub>'' = पदार्थ की तापीय चालकता ''i''
*''λ''<sub>net</sub> = equivalent thermal conductivity 
*''λ''<sub>net</sub> = समतुल्य तापीय चालकता{{endplainlist}}
{{endplainlist}}
| शृंखला
| Series
<math> \lambda_\mathrm{net} = \sum_j \lambda_j \,\!</math>
<math> \lambda_\mathrm{net} = \sum_j \lambda_j \,\!</math>


Parallel
समानांतरl
<math> \frac{1}{\lambda}_\mathrm{net} = \sum_j \left ( \frac{1}{\lambda}_j \right ) \,\!</math>
<math> \frac{1}{\lambda}_\mathrm{net} = \sum_j \left ( \frac{1}{\lambda}_j \right ) \,\!</math>
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!Thermodynamic engines
!ऊष्मागतिकी इंजन
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* ''η'' = efficiency
* ''η'' = क्षमता
* ''W'' = work done by engine
* ''W'' =इंजन द्वारा किया गया कार्य
* ''Q<sub>H</sub>'' = heat energy in higher temperature reservoir
* ''Q<sub>H</sub>'' = heat energy in higher temperature reservoir
* ''Q<sub>L</sub>'' = heat energy in lower temperature reservoir
* ''Q<sub>L</sub>'' = heat energy in lower temperature reservoir
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* ''T<sub>L</sub>'' = temperature of lower temp. reservoir
* ''T<sub>L</sub>'' = temperature of lower temp. reservoir
{{endplainlist}}
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|Thermodynamic engine:<br />
|ऊष्मागतिकी इंजन:<br />
<math>\eta = \left |\frac{W}{Q_H} \right|\,\!</math>
<math>\eta = \left |\frac{W}{Q_H} \right|\,\!</math>


Carnot engine efficiency:<br />
कार्नाट इंजन दक्षता:<br />
<math>\eta_c = 1 - \left | \frac{Q_L}{Q_H} \right | = 1-\frac{T_L}{T_H}\,\!</math>
<math>\eta_c = 1 - \left | \frac{Q_L}{Q_H} \right | = 1-\frac{T_L}{T_H}\,\!</math>
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!Refrigeration
!प्रशीतन
| ''K'' = coefficient of refrigeration performance
| ''K'' = प्रशीतन प्रदर्शन का गुणांक
|Refrigeration performance
|प्रशीतन प्रदर्शन
<math>K = \left | \frac{Q_L}{W} \right | \,\!</math>
<math>K = \left | \frac{Q_L}{W} \right | \,\!</math>


Carnot refrigeration performance
कार्नोट प्रशीतन प्रदर्शन
<math>K_C = \frac{|Q_L|}{|Q_H|-|Q_L|} = \frac{T_L}{T_H-T_L}\,\!</math>
<math>K_C = \frac{|Q_L|}{|Q_H|-|Q_L|} = \frac{T_L}{T_H-T_L}\,\!</math>
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==बाहरी संबंध==
==बाहरी संबंध==
*[http://www.fxsolver.com/browse/?oc=3&cat=6&formulas=on Thermodynamic equation calculator]
*[http://www.fxsolver.com/browse/?oc=3&cat=6&formulas=on ऊष्मागतिकीसमीकरण calculator]


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Latest revision as of 09:54, 4 May 2023

यह लेख ऊष्मप्रवैगिकी में सामान्य समीकरण और भौतिक मात्रा का सारांश है (अधिक विस्तार के लिए ऊष्मप्रवैगिकी समीकरण देखें)।

परिभाषाएँ

नीचे दी गई कई परिभाषाएँ रासायनिक प्रतिक्रियाओं के ऊष्मप्रवैगिकी में भी उपयोग की जाती हैं।

सामान्य मूल मात्रा

मात्रा (सामान्य नाम) (सामान्य) प्रतीक एसआई इकाइयां आयाम
अणुओं की संख्या N विमाहीन विमाहीन
मोल्स की संख्या n mol [N]
तापमान T K [Θ]
ऊष्मा ऊर्जा Q, q J [M][L]2[T]−2
गुप्त ऊष्मा QL J [M][L]2[T]−2


सामान्य व्युत्पन्न मात्रा

मात्रा (सामान्य नाम) (सामान्य) प्रतीक परिभाषित समीकरण एसआई इकाइयां आयाम
ऊष्मागतिकी बीटा, प्रतिलोम तापमान β J−1 [T]2[M]−1[L]−2
ऊष्मागतिकी तापमान τ

J [M] [L]2 [T]−2
एन्ट्रॉपी S

,

J K−1 [M][L]2[T]−2 [Θ]−1
दाब P

Pa M L−1T−2
आंतरिक ऊर्जा U J [M][L]2[T]−2
तापीय धारिता H J [M][L]2[T]−2
संवितरण फलन Z विमाहीन विमाहीन
गिब्स मुक्त ऊर्जा G J [M][L]2[T]−2
रासायनिक विभव (एक मिश्रण में घटक) μi

, जहाँ F, N के समानुपाती नहीं है क्योंकि μi दाब पर निर्भर करता है।, जहाँ G, N के समानुपाती होता है (जब तक सिस्टम का मोलर अनुपात समान रहता है) क्योंकि μi केवल तापमान और दाब और संघटन पर निर्भर करता है।

J [M][L]2[T]−2
हेल्महोल्त्स मुक्त ऊर्जा A, F J [M][L]2[T]−2
लैंडौ क्षमता, लैंडौ मुक्त ऊर्जा, अपार क्षमता Ω, ΦG J [M][L]2[T]−2
मासीउ संभावित, हेल्महोल्ट्ज़ मुक्त एन्ट्रापी Φ J K−1 [M][L]2[T]−2 [Θ]−1
प्लैंक क्षमता, गिब्स मुक्त एन्ट्रापी Ξ J K−1 [M][L]2[T]−2 [Θ]−1


पदार्थ के ऊष्मीय गुण

मात्रा (सामान्य नाम) (सामान्य) प्रतीक परिभाषित समीकरण एसआई इकाइयां आयाम
सामान्य ताप/ऊष्मा धारिता C J K −1 [M][L]2[T]−2 [Θ]−1
ऊष्मा धारिता(समदाबी) Cp J K −1 [M][L]2[T]−2 [Θ]−1
विशिष्ट ऊष्मा धारिता(समदाबी) Cmp J kg−1 K−1 [L]2[T]−2 [Θ]−1
ग्रामअणुक विशिष्ट ऊष्मा धारिता(समदाबी) Cnp J K −1 mol−1 [M][L]2[T]−2 [Θ]−1 [N]−1
ऊष्मा धारिता(समआयतनिक/आयतनी) CV J K −1 [M][L]2[T]−2 [Θ]−1
विशिष्ट ऊष्मा धारिता( समायतनिक) CmV J kg−1 K−1 [L]2[T]−2 [Θ]−1
ग्रामअणुक विशिष्ट ऊष्मा धारिता( समायतनिक) CnV J K −1 mol−1 [M][L]2[T]−2 [Θ]−1 [N]−1
विशिष्ट गुप्त ऊष्मा L J kg−1 [L]2[T]−2
समदाब से समआयतनिक ताप क्षमता का अनुपात, ताप क्षमता अनुपात, एडियाबेटिक इंडेक्स γ विमाहीन विमाहीन


थर्मल ट्रांसफर

मात्रा (सामान्य नाम) (सामान्य) प्रतीक परिभाषित समीकरण एसआई इकाइयां आयाम
ताप प्रवणता कोई मानक प्रतीक नहीं K m−1 [Θ][L]−1
तापीय चालकता दर,तापीय धारा, ऊष्मा/ऊष्माभिवाह, ऊष्मीय शक्ति P W = J s−1 [M] [L]2 [T]−3
ऊष्मीय तीव्रता I W m−2 [M] [T]−3
ऊष्मा/ऊष्मीय फ्लक्स घनत्व (थर्मल तीव्रता का वेक्टर अनुरुप) q W m−2 [M] [T]−3


समीकरण

इस लेख के समीकरणों को विषय द्वारा वर्गीकृत किया गया है।

ऊष्मागतिक प्रक्रियाएं

ऊष्मीय तीव्रता समीकरण
समऐन्ट्रॉपिक प्रक्रम(स्थिरोष्म और प्रतिवर्ती)

एक आदर्श गैस के लिए


समतापी प्रक्रम

एक आदर्श गैस के लिए

समदाबी प्रक्रम p1 = p2, p = सतत

समायतनिक प्रक्रम V1 = V2, V = सतत

निर्बाध प्रसरण
एक विस्तारित गैस द्वारा किया गया कार्य प्रक्रम

चक्रीय प्रक्रियाओं में नेट वर्क किया गया


गतिज सिद्धांत

आदर्श गैस समीकरण
ऊष्मीय तीव्रता शब्दावली समीकरण
आदर्श गैस नियम

एक आदर्श गैस का दबाव
  • m = 'एक' अणु का द्रव्यमान
  • Mm = मोलर द्रव्यमान


आदर्श गैस

परिमाण सामान्य समीकरण समदाबी
Δp = 0
समायतनिक
ΔV = 0
समतापी
ΔT = 0
रुदधोष्म
कार्य
W

ऊष्मा धारिता
C
(वास्तविक गैस के रूप में)
(मोनोएटोमिक आदर्श गैस के लिए)


(डायटोमिक आदर्श गैस के लिए)


(मोनोएटोमिक आदर्श गैस के लिए)


(डायटोमिक आदर्श गैस के लिए)

आंतरिक ऊर्जा
ΔU








तापीय धारिता
ΔH
एन्ट्रॉपी
Δs

[1]

सतत


एंट्रॉपी

  • , जहां kB बोल्ट्ज़मैन स्थिरांक है, और Ω चरण स्थान में स्थूल अवस्था की मात्रा को दर्शाता है या अन्यथा ऊष्मागतिक संभाव्यता कहा जाता है।
  • , केवल प्रतिवर्ती प्रक्रियाओं के लिए

सांख्यिकीय भौतिकी

नीचे एक आदर्श गैस के लिए मैक्सवेल-बोल्ट्ज़मैन वितरण से उपयोगी परिणाम और एंट्रॉपी मात्रा के निहितार्थ हैं। वितरण आदर्श गैस बनाने वाले परमाणुओं या अणुओं के लिए मान्य है।

ऊष्मीय तीव्रता शब्दावली समीकरण
मैक्सवेल-बोल्ट्जमैन वितरण
  • v =परमाणु/अणु का वेग
  • m = प्रत्येक अणु का द्रव्यमान (गतिज सिद्धांत में सभी अणु समान होते हैं),
  • γ(p) = संवेग के कार्य के रूप में लोरेंत्ज़ कारक (नीचे देखें)
  • प्रत्येक अणु की द्रव्यमान-ऊर्जा को आराम करने के लिए थर्मल का अनुपात:

K2 दूसरी तरह का संशोधित बेसेल फ़ंक्शन है।

गैर-सापेक्ष गति

सापेक्ष गति (मैक्सवेल-जुटनर वितरण)

एन्ट्रॉपी लघुगणक का स्थिति घनत्व
  • Pi = माइक्रोस्टेट में सिस्टम की संभावना i
  • Ω = माइक्रोस्टेट की कुल संख्या

जहां:

एंट्रॉपी परिवर्तन

एंट्रोपिक बल
समविभाजन प्रमेय df = स्वातंत्र्य कोटि स्वतंत्रता की प्रति डिग्री औसत गतिज ऊर्जा

आंतरिक ऊर्जा

गैर-सापेक्षवादी मैक्सवेल-बोल्ट्जमान वितरण के परिणाम नीचे दिए गए हैं।

ऊष्मीय तीव्रता शब्दावली समीकरण
औसत गति
वर्ग माध्य मूल चाल
मॉडल गति
औसत मुक्त पथ
  • σ = प्रभावी अनुप्रस्थकाट
  • n = लक्ष्य कणों की संख्या का आयतन घनत्व
  • = माध्य मुक्त पथ


अर्ध-स्थैतिक और प्रतिवर्ती प्रक्रियाएं

अर्ध-स्थैतिक प्रक्रिया | अर्ध-स्थैतिक और प्रतिवर्ती प्रक्रिया (ऊष्मागतिक्स) प्रक्रियाओं के लिए, ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम है:

जहाँ δQ तंत्र को आपूर्ति की गई ऊष्मा है और δW निकाय द्वारा किया गया कार्य है।

ऊष्मागतिक क्षमता

निम्नलिखित ऊर्जाओं को ऊष्मागतिक क्षमता कहा जाता है,

Name Symbol Formula Natural variables
Internal energy
Helmholtz free energy
Enthalpy
Gibbs free energy
Landau potential, or
grand potential
,

और संबंधित मूलभूत ऊष्मागतिक संबंध या मास्टर समीकरण[2] हैं:

शक्य अन्तरात्मक
आंतरिक ऊर्जा
तापीय धारिता
हेल्महोल्त्स मुक्त ऊर्जा
गिब्स मुक्त ऊर्जा


मैक्सवेल के संबंध

मैक्सवेल के चार सबसे आम संबंध हैं:

ऊष्मीय तीव्रता शब्दावली समीकरण
ऊष्मागतिकीशक्य क्षमता उनके प्राकृतिक चर के कार्यों के रूप में

अधिक संबंधों में निम्नलिखित शामिल हैं।

अन्य अंतर समीकरण हैं:

नाम H U G
गिब्स-हेल्महोल्ट्ज़ समीकरण


क्वांटम गुण

  • अप्रभेद्य कण

जहाँ N कणों की संख्या है, h प्लैंक नियतांक है, I जड़त्वाघूर्ण है, और Z विभिन्न रूपों में विभाजन फलन (सांख्यिकीय यांत्रिकी) है:

स्वातंत्र्य कोटि संवितरण फलन
अंतरण
स्पंदन
परिभ्रमण


पदार्थ के ऊष्मीय गुण

गुणांक समीकरण
जूल टामसन गुणांक
संपीडयता (सतततापमान)
तापीय प्रसार गुणांक (सतत दाब)
ऊष्मा धारिता(सतत दाब)
ऊष्मा धारिता(नियत आयतन चक्र )


तापीय स्थानांतरण

ऊष्मीय तीव्रता शब्दावली समीकरण
शुद्ध तीव्रता उत्सर्जन/अवशोषण
  • Texternal =बाहरी तापमान (सिस्टम के बाहर)
  • Tsystem = आंतरिक तापमान (सिस्टम के अंदर)
  • ε = उत्सर्जकता
किसी पदार्थ की आंतरिक ऊर्जा
  • CV =पदार्थ की आइसोवोल्यूमेट्रिक ताप क्षमता
  • ΔT = पदार्थ का तापमान परिवर्तन
मेयर का समीकरण
  • Cp = समदाब ताप क्षमता
  • CV =आइसोवोल्यूमेट्रिक ताप क्षमता
  • n =मोल्स की संख्या
प्रभावी तापीय चालकता
  • λi = पदार्थ की तापीय चालकता i
  • λnet = समतुल्य तापीय चालकता
शृंखला

समानांतरl


तापीय क्षमता

ऊष्मीय तीव्रता शब्दावली समीकरण
ऊष्मागतिकी इंजन
  • η = क्षमता
  • W =इंजन द्वारा किया गया कार्य
  • QH = heat energy in higher temperature reservoir
  • QL = heat energy in lower temperature reservoir
  • TH = temperature of higher temp. reservoir
  • TL = temperature of lower temp. reservoir
ऊष्मागतिकी इंजन:

कार्नाट इंजन दक्षता:

प्रशीतन K = प्रशीतन प्रदर्शन का गुणांक प्रशीतन प्रदर्शन

कार्नोट प्रशीतन प्रदर्शन

यह भी देखें

संदर्भ

  1. Keenan, Thermodynamics, Wiley, New York, 1947
  2. Physical chemistry, P.W. Atkins, Oxford University Press, 1978, ISBN 0 19 855148 7
  • Atkins, Peter and de Paula, Julio Physical Chemistry, 7th edition, W.H. Freeman and Company, 2002 ISBN 0-7167-3539-3.
    • Chapters 1–10, Part 1: "Equilibrium".
  • Bridgman, P. W. (1 March 1914). "A Complete Collection of Thermodynamic Formulas". Physical Review. American Physical Society (APS). 3 (4): 273–281. doi:10.1103/physrev.3.273. ISSN 0031-899X.
  • Landsberg, Peter T. Thermodynamics and Statistical Mechanics. New York: Dover Publications, Inc., 1990. (reprinted from Oxford University Press, 1978).
  • Lewis, G.N., and Randall, M., "Thermodynamics", 2nd Edition, McGraw-Hill Book Company, New York, 1961.
  • Reichl, L.E., A Modern Course in Statistical Physics, 2nd edition, New York: John Wiley & Sons, 1998.
  • Schroeder, Daniel V. Thermal Physics. San Francisco: Addison Wesley Longman, 2000 ISBN 0-201-38027-7.
  • Silbey, Robert J., et al. Physical Chemistry, 4th ed. New Jersey: Wiley, 2004.
  • Callen, Herbert B. (1985). Thermodynamics and an Introduction to Themostatistics, 2nd edition, New York: John Wiley & Sons.


बाहरी संबंध