ऊष्मीकरण: Difference between revisions

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भौतिक विज्ञान में ताप ऊष्मीयकरण भौतिक निकायों की वह प्रक्रिया है जो पारस्परिक क्रिया द्वारा तापीय संतुलन तक पहुंचने की प्रक्रिया है। सामान्य रूप से प्रणाली की प्राकृतिक प्रवृत्ति ऊर्जा और एक समान [[तापमान]] के समविभाजन की दिशा की ओर होती है, जो प्रणाली की एन्ट्रापी को अधिकतम कर देते हैं और इस प्रकार तापीयकरण, तापीय संतुलन और तापमान [[सांख्यिकीय भौतिकी]], [[सांख्यिकीय यांत्रिकी]] और [[ऊष्मप्रवैगिकी|ऊष्मागतिकी]] के अंदर महत्वपूर्ण मूलभूत अवधारणाएँ होती हैं; जो सभी वैज्ञानिक अभिज्ञान और [[इंजीनियरिंग]] अनुप्रयोग के अनेक विशिष्ट क्षेत्रों के लिए आधार के रूप में होते है।
भौतिकी में, ऊष्मीयकरण (या ऊष्मीयकरण) पारस्परिक संपर्क के माध्यम से भौतिक निकायों के तापीय संतुलन तक पहुंचने की प्रक्रिया है। सामान्य तौर पर एक प्रणाली की प्राकृतिक प्रवृत्ति ऊर्जा और एकसमान [[तापमान]] के समविभाजन की स्थिति की ओर होती है जो सिस्टम की एन्ट्रॉपी को अधिकतम करती है। तापीयकरण, तापीय संतुलन और तापमान इसलिए [[सांख्यिकीय भौतिकी]], [[सांख्यिकीय यांत्रिकी]] और [[ऊष्मप्रवैगिकी]] के भीतर महत्वपूर्ण मूलभूत अवधारणाएँ हैं; ये सभी [[विज्ञान]] और [[ अभियांत्रिकी ]] के कई अन्य विशिष्ट क्षेत्रों के लिए आधार हैं।


थर्मलाइजेशन के उदाहरणों में शामिल हैं:
ऊष्मीकरण के उदाहरणों के रूप में सम्मलित हैं
* एक [[प्लाज्मा (भौतिकी)]] में संतुलन की उपलब्धि।<ref>{{Cite web|url=http://sdphca.ucsd.edu/coll_therm.html|title=टक्कर और ऊष्मीयकरण|website=sdphca.ucsd.edu|access-date=2018-05-14}}</ref>
* एक [[प्लाज्मा (भौतिकी)]] में संतुलन की उपलब्धि के रूप में होती है।<ref>{{Cite web|url=http://sdphca.ucsd.edu/coll_therm.html|title=टक्कर और ऊष्मीयकरण|website=sdphca.ucsd.edu|access-date=2018-05-14}}</ref>
* उच्च-ऊर्जा [[न्यूट्रॉन]] द्वारा की जाने वाली प्रक्रिया क्योंकि वे [[न्यूट्रॉन मॉडरेटर]] के साथ टक्कर से ऊर्जा खो देते हैं।<ref>{{Cite web|url=https://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/glossary/thermalization.html|title=NRC: Glossary -- Thermalization|website=www.nrc.gov|language=en|access-date=2018-05-14}}</ref>
* उच्च-ऊर्जा [[न्यूट्रॉन]] द्वारा की जाने वाली प्रक्रिया होती है, क्योंकि वे [[न्यूट्रॉन मॉडरेटर]] के साथ टक्कर से ऊर्जा खो देते हैं।<ref>{{Cite web|url=https://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/glossary/thermalization.html|title=NRC: Glossary -- Thermalization|website=www.nrc.gov|language=en|access-date=2018-05-14}}</ref>
* एक [[सौर सेल]] में चार्ज वाहक द्वारा गर्मी या [[फोनन]] उत्सर्जन की प्रक्रिया, एक फोटॉन के बाद जो [[ अर्धचालक ]] [[ऊर्जा अंतराल]] ऊर्जा से अधिक हो जाती है।<ref>{{Cite journal |last1=Andersson |first1=Olof |last2=Kemerink |first2=Martijn |date=December 2020 |title=Enhancing Open‐Circuit Voltage in Gradient Organic Solar Cells by Rectifying Thermalization Losses |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/solr.202000400 |journal=Solar RRL |language=en |volume=4 |issue=12 |pages=2000400 |doi=10.1002/solr.202000400 |s2cid=226343918 |issn=2367-198X}}</ref>
* एक [[सौर सेल]] में चार्ज वाहक द्वारा गर्मी या [[फोनन]] उत्सर्जन की प्रक्रिया होती है, जो फोटॉन के बाद[[ अर्धचालक ]] [[ऊर्जा अंतराल]] ऊर्जा से अधिक होती है।<ref>{{Cite journal |last1=Andersson |first1=Olof |last2=Kemerink |first2=Martijn |date=December 2020 |title=Enhancing Open‐Circuit Voltage in Gradient Organic Solar Cells by Rectifying Thermalization Losses |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/solr.202000400 |journal=Solar RRL |language=en |volume=4 |issue=12 |pages=2000400 |doi=10.1002/solr.202000400 |s2cid=226343918 |issn=2367-198X}}</ref>
परिकल्पना, [[क्वांटम सांख्यिकीय यांत्रिकी]] का इलाज करने वाली अधिकांश परिचयात्मक पाठ्यपुस्तकों के लिए आधारभूत,<ref>Sakurai JJ. 1985. [[Modern Quantum Mechanics]]. Menlo Park, CA: Benjamin/Cummings</ref> मानता है कि सिस्टम थर्मल संतुलन (थर्मलाइजेशन) में जाता है। थर्मलाइजेशन की प्रक्रिया प्रारंभिक स्थितियों की स्थानीय स्मृति को मिटा देती है। आइजेनस्टेट थर्मलाइजेशन परिकल्पना एक परिकल्पना है कि क्वांटम राज्य कब थर्मलाइजेशन से गुजरेंगे और क्यों।
परिकल्पना, [[क्वांटम सांख्यिकीय यांत्रिकी]] का इलाज करने वाली अधिकांश परिचयात्मक पाठ्यपुस्तकों के लिए आधारभूत,<ref>Sakurai JJ. 1985. [[Modern Quantum Mechanics]]. Menlo Park, CA: Benjamin/Cummings</ref> मानता है कि सिस्टम थर्मल संतुलन (थर्मलाइजेशन) में जाता है। ऊष्मीकरण की प्रक्रिया प्रारंभिक स्थितियों की स्थानीय स्मृति को मिटा देती है। आइजेनस्टेट ऊष्मीकरण परिकल्पना एक परिकल्पना है कि क्वांटम राज्य कब ऊष्मीकरण से गुजरेंगे और क्यों।


सभी क्वांटम अवस्थाएँ तापीयकरण से नहीं गुजरती हैं। कुछ राज्यों की खोज की गई है जो नहीं (नीचे देखें), और थर्मल संतुलन तक नहीं पहुंचने के उनके कारण स्पष्ट नहीं हैं {{As of|2019|March|lc=y}}.
सभी क्वांटम अवस्थाएँ तापीयकरण से नहीं गुजरती हैं। कुछ राज्यों की खोज की गई है जो नहीं (नीचे देखें), और थर्मल संतुलन तक नहीं पहुंचने के उनके कारण स्पष्ट नहीं हैं {{As of|2019|March|lc=y}}.
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संतुलन की प्रक्रिया को [[एच-प्रमेय]] या [[विश्राम प्रमेय]] का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है,<ref>{{Cite journal|last1=Reid|first1=James C.|last2=Evans|first2=Denis J.|last3=Searles|first3=Debra J.|date=2012-01-11|title=Communication: Beyond Boltzmann's H-theorem: Demonstration of the relaxation theorem for a non-monotonic approach to equilibrium|journal=The Journal of Chemical Physics|volume=136|issue=2|pages=021101|doi=10.1063/1.3675847|pmid=22260556|issn=0021-9606|url=https://espace.library.uq.edu.au/view/UQ:282860/UQ282860_OA.pdf|hdl=1885/16927|hdl-access=free}}</ref> एंट्रॉपी उत्पादन भी देखें।
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== थर्मलाइजेशन का विरोध करने वाली प्रणालियाँ ==
== ऊष्मीकरण का विरोध करने वाली प्रणालियाँ ==
तापीयकरण की प्रवृत्ति का विरोध करने वाली कुछ ऐसी घटनाओं में शामिल हैं (उदाहरण के लिए, एक [[क्वांटम निशान]] देखें):<ref name="Quanta">{{Cite web |date=March 20, 2019 |title=क्वांटम स्कारिंग डिसऑर्डर के लिए यूनिवर्स के पुश को परिभाषित करता है|url=https://www.quantamagazine.org/quantum-scarring-appears-to-defy-universes-push-for-disorder-20190320/ |access-date=March 24, 2019 |website=Quanta Magazine}}</ref>
तापीयकरण की प्रवृत्ति का विरोध करने वाली कुछ ऐसी घटनाओं में शामिल हैं (उदाहरण के लिए, एक [[क्वांटम निशान]] देखें):<ref name="Quanta">{{Cite web |date=March 20, 2019 |title=क्वांटम स्कारिंग डिसऑर्डर के लिए यूनिवर्स के पुश को परिभाषित करता है|url=https://www.quantamagazine.org/quantum-scarring-appears-to-defy-universes-push-for-disorder-20190320/ |access-date=March 24, 2019 |website=Quanta Magazine}}</ref>
* पारंपरिक क्वांटम निशान,<ref>{{Cite journal |last=Heller |first=Eric J. |date=1984-10-15 |title=Bound-State Eigenfunctions of Classically Chaotic Hamiltonian Systems: Scars of Periodic Orbits |url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.53.1515 |journal=Physical Review Letters |volume=53 |issue=16 |pages=1515–1518 |doi=10.1103/PhysRevLett.53.1515|bibcode=1984PhRvL..53.1515H }}</ref><ref>{{Cite journal |last=Kaplan |first=L |date=1999-01-01 |title=क्वांटम अराजक तरंग कार्यों में निशान|url=https://doi.org/10.1088/0951-7715/12/2/009 |journal=Nonlinearity |language=en |volume=12 |issue=2 |pages=R1–R40 |doi=10.1088/0951-7715/12/2/009 |s2cid=250793219 |issn=0951-7715}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Kaplan |first1=L. |last2=Heller |first2=E. J. |date=1998-04-10 |title=ईजेनफंक्शन स्कार्स का रेखीय और अरैखिक सिद्धांत|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003491697957730 |journal=Annals of Physics |language=en |volume=264 |issue=2 |pages=171–206 |doi=10.1006/aphy.1997.5773 |bibcode=1998AnPhy.264..171K |s2cid=120635994 |issn=0003-4916}}</ref><ref>{{Cite book |last=Heller |first=Eric |url=http://worldcat.org/oclc/1104876980 |title=डायनेमिक्स और स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए सेमीक्लासिकल तरीका|date=5 June 2018 |isbn=978-1-4008-9029-3 |oclc=1104876980}}</ref> जो शास्त्रीय यांत्रिकी से सहज रूप से भविष्यवाणी करने की तुलना में अस्थिर आवधिक कक्षाओं के साथ संवर्धित संभाव्यता घनत्व वाले ईजेनस्टेट्स को संदर्भित करता है।
* पारंपरिक क्वांटम निशान,<ref>{{Cite journal |last=Heller |first=Eric J. |date=1984-10-15 |title=Bound-State Eigenfunctions of Classically Chaotic Hamiltonian Systems: Scars of Periodic Orbits |url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.53.1515 |journal=Physical Review Letters |volume=53 |issue=16 |pages=1515–1518 |doi=10.1103/PhysRevLett.53.1515|bibcode=1984PhRvL..53.1515H }}</ref><ref>{{Cite journal |last=Kaplan |first=L |date=1999-01-01 |title=क्वांटम अराजक तरंग कार्यों में निशान|url=https://doi.org/10.1088/0951-7715/12/2/009 |journal=Nonlinearity |language=en |volume=12 |issue=2 |pages=R1–R40 |doi=10.1088/0951-7715/12/2/009 |s2cid=250793219 |issn=0951-7715}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Kaplan |first1=L. |last2=Heller |first2=E. J. |date=1998-04-10 |title=ईजेनफंक्शन स्कार्स का रेखीय और अरैखिक सिद्धांत|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003491697957730 |journal=Annals of Physics |language=en |volume=264 |issue=2 |pages=171–206 |doi=10.1006/aphy.1997.5773 |bibcode=1998AnPhy.264..171K |s2cid=120635994 |issn=0003-4916}}</ref><ref>{{Cite book |last=Heller |first=Eric |url=http://worldcat.org/oclc/1104876980 |title=डायनेमिक्स और स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए सेमीक्लासिकल तरीका|date=5 June 2018 |isbn=978-1-4008-9029-3 |oclc=1104876980}}</ref> जो शास्त्रीय यांत्रिकी से सहज रूप से भविष्यवाणी करने की तुलना में अस्थिर आवधिक कक्षाओं के साथ संवर्धित संभाव्यता घनत्व वाले ईजेनस्टेट्स को संदर्भित करता है।

Revision as of 23:03, 7 June 2023

भौतिक विज्ञान में ताप ऊष्मीयकरण भौतिक निकायों की वह प्रक्रिया है जो पारस्परिक क्रिया द्वारा तापीय संतुलन तक पहुंचने की प्रक्रिया है। सामान्य रूप से प्रणाली की प्राकृतिक प्रवृत्ति ऊर्जा और एक समान तापमान के समविभाजन की दिशा की ओर होती है, जो प्रणाली की एन्ट्रापी को अधिकतम कर देते हैं और इस प्रकार तापीयकरण, तापीय संतुलन और तापमान सांख्यिकीय भौतिकी, सांख्यिकीय यांत्रिकी और ऊष्मागतिकी के अंदर महत्वपूर्ण मूलभूत अवधारणाएँ होती हैं; जो सभी वैज्ञानिक अभिज्ञान और इंजीनियरिंग अनुप्रयोग के अनेक विशिष्ट क्षेत्रों के लिए आधार के रूप में होते है।

ऊष्मीकरण के उदाहरणों के रूप में सम्मलित हैं

परिकल्पना, क्वांटम सांख्यिकीय यांत्रिकी का इलाज करने वाली अधिकांश परिचयात्मक पाठ्यपुस्तकों के लिए आधारभूत,[4] मानता है कि सिस्टम थर्मल संतुलन (थर्मलाइजेशन) में जाता है। ऊष्मीकरण की प्रक्रिया प्रारंभिक स्थितियों की स्थानीय स्मृति को मिटा देती है। आइजेनस्टेट ऊष्मीकरण परिकल्पना एक परिकल्पना है कि क्वांटम राज्य कब ऊष्मीकरण से गुजरेंगे और क्यों।

सभी क्वांटम अवस्थाएँ तापीयकरण से नहीं गुजरती हैं। कुछ राज्यों की खोज की गई है जो नहीं (नीचे देखें), और थर्मल संतुलन तक नहीं पहुंचने के उनके कारण स्पष्ट नहीं हैं as of March 2019.

सैद्धांतिक विवरण

संतुलन की प्रक्रिया को एच-प्रमेय या विश्राम प्रमेय का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है,[5] एंट्रॉपी उत्पादन भी देखें।

ऊष्मीकरण का विरोध करने वाली प्रणालियाँ

तापीयकरण की प्रवृत्ति का विरोध करने वाली कुछ ऐसी घटनाओं में शामिल हैं (उदाहरण के लिए, एक क्वांटम निशान देखें):[6]

  • पारंपरिक क्वांटम निशान,[7][8][9][10] जो शास्त्रीय यांत्रिकी से सहज रूप से भविष्यवाणी करने की तुलना में अस्थिर आवधिक कक्षाओं के साथ संवर्धित संभाव्यता घनत्व वाले ईजेनस्टेट्स को संदर्भित करता है।
  • गड़बड़ी से प्रेरित क्वांटम स्कारिंग:[11][12][13][14][15] पारंपरिक स्कारिंग की उपस्थिति में समानता के बावजूद, इन निशानों में एक उपन्यास अंतर्निहित तंत्र है जो लगभग-पतित अवस्थाओं और स्थानिक रूप से स्थानीय गड़बड़ी के संयुक्त प्रभाव से उपजा है,[11][15]और उन्हें उच्च निष्ठा के साथ अव्यवस्थित क्वांटम डॉट में क्वांटम तरंग पैकेट प्रसारित करने के लिए नियोजित किया जा सकता है।[12]* कई-शरीर क्वांटम निशान।
  • अनेक-निकाय स्थानीयकरण (एमबीएल),[16] क्वांटम कई-निकाय प्रणालियाँ समय की मनमानी मात्रा के लिए स्थानीय वेधशालाओं में अपनी प्रारंभिक स्थिति की स्मृति को बनाए रखती हैं।[17][18]

अन्य प्रणालियाँ जो तापीयकरण का विरोध करती हैं और बेहतर समझी जाती हैं, वे क्वांटम एकीकृत प्रणाली सिस्टम हैं[19] और गतिशील समरूपता वाले सिस्टम।[20]


संदर्भ

Look up thermalization in Wiktionary, the free dictionary.
  1. ↑ "टक्कर और ऊष्मीयकरण". sdphca.ucsd.edu. Retrieved 2018-05-14.
  2. ↑ "NRC: Glossary -- Thermalization". www.nrc.gov (in English). Retrieved 2018-05-14.
  3. ↑ Andersson, Olof; Kemerink, Martijn (December 2020). "Enhancing Open‐Circuit Voltage in Gradient Organic Solar Cells by Rectifying Thermalization Losses". Solar RRL (in English). 4 (12): 2000400. doi:10.1002/solr.202000400. ISSN 2367-198X. S2CID 226343918.
  4. ↑ Sakurai JJ. 1985. Modern Quantum Mechanics. Menlo Park, CA: Benjamin/Cummings
  5. ↑ Reid, James C.; Evans, Denis J.; Searles, Debra J. (2012-01-11). "Communication: Beyond Boltzmann's H-theorem: Demonstration of the relaxation theorem for a non-monotonic approach to equilibrium" (PDF). The Journal of Chemical Physics. 136 (2): 021101. doi:10.1063/1.3675847. hdl:1885/16927. ISSN 0021-9606. PMID 22260556.
  6. ↑ "क्वांटम स्कारिंग डिसऑर्डर के लिए यूनिवर्स के पुश को परिभाषित करता है". Quanta Magazine. March 20, 2019. Retrieved March 24, 2019.
  7. ↑ Heller, Eric J. (1984-10-15). "Bound-State Eigenfunctions of Classically Chaotic Hamiltonian Systems: Scars of Periodic Orbits". Physical Review Letters. 53 (16): 1515–1518. Bibcode:1984PhRvL..53.1515H. doi:10.1103/PhysRevLett.53.1515.
  8. ↑ Kaplan, L (1999-01-01). "क्वांटम अराजक तरंग कार्यों में निशान". Nonlinearity (in English). 12 (2): R1–R40. doi:10.1088/0951-7715/12/2/009. ISSN 0951-7715. S2CID 250793219.
  9. ↑ Kaplan, L.; Heller, E. J. (1998-04-10). "ईजेनफंक्शन स्कार्स का रेखीय और अरैखिक सिद्धांत". Annals of Physics (in English). 264 (2): 171–206. Bibcode:1998AnPhy.264..171K. doi:10.1006/aphy.1997.5773. ISSN 0003-4916. S2CID 120635994.
  10. ↑ Heller, Eric (5 June 2018). डायनेमिक्स और स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए सेमीक्लासिकल तरीका. ISBN 978-1-4008-9029-3. OCLC 1104876980.
  11. ↑ 11.0 11.1 Keski-Rahkonen, J.; Ruhanen, A.; Heller, E. J.; Räsänen, E. (2019-11-21). "क्वांटम लिसाजस निशान". Physical Review Letters. 123 (21): 214101. arXiv:1911.09729. Bibcode:2019PhRvL.123u4101K. doi:10.1103/PhysRevLett.123.214101. PMID 31809168. S2CID 208248295.
  12. ↑ 12.0 12.1 Luukko, Perttu J. J.; Drury, Byron; Klales, Anna; Kaplan, Lev; Heller, Eric J.; Räsänen, Esa (2016-11-28). "स्थानीय अशुद्धियों द्वारा मजबूत क्वांटम स्कारिंग". Scientific Reports (in English). 6 (1): 37656. Bibcode:2016NatSR...637656L. doi:10.1038/srep37656. ISSN 2045-2322. PMC 5124902. PMID 27892510.
  13. ↑ Keski-Rahkonen, J.; Luukko, P. J. J.; Kaplan, L.; Heller, E. J.; Räsänen, E. (2017-09-20). "सेमीकंडक्टर क्वांटम डॉट्स में नियंत्रित क्वांटम निशान". Physical Review B. 96 (9): 094204. arXiv:1710.00585. Bibcode:2017PhRvB..96i4204K. doi:10.1103/PhysRevB.96.094204. S2CID 119083672.
  14. ↑ Keski-Rahkonen, J; Luukko, P J J; Åberg, S; Räsänen, E (2019-01-21). "अव्यवस्थित क्वांटम कुओं में क्वांटम अराजकता पर निशान के प्रभाव". Journal of Physics: Condensed Matter (in English). 31 (10): 105301. arXiv:1806.02598. doi:10.1088/1361-648x/aaf9fb. ISSN 0953-8984. PMID 30566927. S2CID 51693305.
  15. ↑ 15.0 15.1 Keski-Rahkonen, Joonas (2020). अव्यवस्थित द्वि-आयामी नैनोस्ट्रक्चर में क्वांटम कैओस (in English). Tampere University. ISBN 978-952-03-1699-0.
  16. ↑ Nandkishore, Rahul; Huse, David A.; Abanin, D. A.; Serbyn, M.; Papić, Z. (2015). "क्वांटम सांख्यिकीय यांत्रिकी में कई-निकाय स्थानीयकरण और तापीयकरण". Annual Review of Condensed Matter Physics. 6: 15–38. arXiv:1404.0686. Bibcode:2015ARCMP...6...15N. doi:10.1146/annurev-conmatphys-031214-014726. S2CID 118465889.
  17. ↑ Choi, J.-y.; Hild, S.; Zeiher, J.; Schauss, P.; Rubio-Abadal, A.; Yefsah, T.; Khemani, V.; Huse, D. A.; Bloch, I.; Gross, C. (2016). "दो आयामों में बहु-निकाय स्थानीयकरण संक्रमण की खोज करना". Science. 352 (6293): 1547–1552. arXiv:1604.04178. Bibcode:2016Sci...352.1547C. doi:10.1126/science.aaf8834. PMID 27339981. S2CID 35012132.
  18. ↑ Wei, Ken Xuan; Ramanathan, Chandrasekhar; Cappellaro, Paola (2018). "न्यूक्लियर स्पिन चेन में स्थानीयकरण की खोज". Physical Review Letters. 120 (7): 070501. arXiv:1612.05249. Bibcode:2018PhRvL.120g0501W. doi:10.1103/PhysRevLett.120.070501. PMID 29542978. S2CID 4005098.
  19. ↑ Caux, Jean-Sébastien; Essler, Fabian H. L. (2013-06-18). "समाकलित मॉडल में शमन के बाद स्थानीय वेधशालाओं का समय विकास". Physical Review Letters. 110 (25): 257203. doi:10.1103/PhysRevLett.110.257203. PMID 23829756. S2CID 3549427.
  20. ↑ Buča, Berislav; Tindall, Joseph; Jaksch, Dieter (2019-04-15). "अपव्यय के माध्यम से गैर-स्थिर सुसंगत क्वांटम कई-शरीर गतिशीलता". Nature Communications (in English). 10 (1): 1730. doi:10.1038/s41467-019-09757-y. ISSN 2041-1723. PMC 6465298. PMID 30988312.


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