एन्ट्रॉपी एवं एनर्जी

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एंट्रॉपी का स्तर कम होना, सरल शब्दों में कहें तो अराजकता की मात्रा कम होना है। एन्थैल्पी… मेरी समझ के अनुसार, यह तो ऊष्मा ही है। ये दोनों ही अवधारणाएँ थर्मोडायनामिक्स में मूलभूत अवधारणाएँ हैं। कृपया @yjqin1 सर से मार्गदर्शन प्राप्त करें; उनकी समझ इस विषय पर और बेहतर होगी।~

इस पोस्ट को अंतिम बार colinzh द्वारा 2015-9-1 13:23 पर संपादित किया गया। एन्ट्रॉपी, एनर्जी, ऊष्मा एवं कार्य – ये सभी पदार्थों के “विस्तार-संबंधी गुण” हैं; अर्थात्, इनको जोड़ा जा सकता है। ये दोनों ही मूलभूत भौतिक राशियाँ नहीं हैं। गिब्स फंक्शन एवं होमोल्ज़ फंक्शन की तरह, ये भी पदार्थों की स्थिति एवं ऊष्मागतिकीय परिवर्तनों को बेहतर ढंग से समझने हेतु विकसित किए गए मापदंड हैं। एन्ट्रॉपी के बारे में बात करने से पहले, हेनरी के बारे में जानना आवश्यक है। हेनरी, किसी पदार्थ द्वारा वहन की जाने वाली ऊष्मा की मात्रा है; इसकी इकाई भी ऊष्मा की ही इक एन्ट्रॉपी, किसी पदार्थ की अव्यवस्था को मापने हेतु प्रयोग में आने वाला एक मापदंड है। रसायन विज्ञान में, एन्ट्रॉपी से आमतौर पर “तापीय एन्ट्रॉपी” ही तात्पर्य होता है; अर्थात् वह एन्ट्रॉपी परिवर्तन जो ऊष्मीय गुणों में अंतर के कारण होता है। इसकी इकाई, ऊष्मा के आधार पर ही निर्धारित की जाती है। एन्ट्रॉपी एवं एनर्जी, दोनों के मान केवल किसी प्रक्रिया के दौरान ही निर्धारित होते हैं। लेकिन जब मानक स्थिति निर्धारित कर दी जाती है, तो एन्ट्रॉपी एवं एनर्जी के भी विशिष्ट मान हो जाते हैं; ऐसे में इनका उपयोग पदार्थ की स्थिति को व्यक्त करने हेतु किया जा सकता है। रसायन विज्ञान में, ऊष्मा-आदान प्रक्रिया में ऊर्जा-संतुलन, वास्तव में हीट एनर्जी का संतुलन ही है। मानक अवस्थाओं को निर्धारित करने वाला नियम, ऊष्मागतिकी का शून्यवाँ नियम है। जब अन्य सभी परिस्थितियाँ स्थिर रहती हैं, तो केवल विपरीत प्रक्रियाओं में ही एन्ट्रॉपी संतुलन की स्थिति में आ सकती है। अन्यथा, सभी प्रक्रियाएँ एन्ट्रॉपी-वृद्धि वाली ही होती हैं; एन्ट्रॉपी में कमी वाली कोई प्रक्रिया ही नहीं होती। यही थर्मोडायनामिक्स का तीसरा नियम है।

कोलिनझ़ ने बहुत ही पेशेवर तरीके से जवाब दिया।； एन्थैल्पी, ऊष्मा की मात्रा को दर्शाने वाला एक पैरामीटर है; ऊष्मा जितनी अधिक होती है, एन्थैल्पी भी उतनी ही अध ； एन्ट्रॉपी को सरल शब्दों में समझें तो, यह किसी प्रणाली में ऊष्मा की अव्यवस्था की मात्रा है। जितना अधिक सिस्टम में समानता होती है, उतना ही ऊँचा एंट्रॉपी मान होता है इसलिए, एक अलग-थलग प्रणाली में, ऊष्मा लगातार समान होने की ओर बढ़ती रहती है; ऐसी प्रणाली में एंट्रॉपी या तो स्थिर रहती है, या लगातार बढ़ती ही रहती है। यही एन्ट्रॉपी-वृद्धि सिद्धांत है (थर्मोडायनामिक्स का तीसरा नियम)। “इंजीनियरिंग थर्मोडायनामिक्स” में इसके बारे में विस्तार से बताया गया है, लेकिन इसे समझना आसान नहीं है।

जैसा कि ऊपर बताया गया है, एन्ट्रॉपी को अणुओं की अव्यवस्था की मात्रा, या अणुओं की अव्यवस्थितता का स्तर माना जा सकता है। सूत्र से स्पष्ट है कि एन्थाल्पी, आंतरिक ऊर्जा एवं गतिज ऊर्जा का योग है। नियंत्रित आयतन में मौजूद तरल पदार्थों के लिए एन्थाल्पी की गणना करना आसान होता है; क्योंकि गतिज ऊर्जा की अलग से गणना करने की आवश्यकता नहीं होती।

एन्थैल्पी को आंतरिक ऊर्जा एवं अणुओं के बीच की ऊर्जा का योग माना जा सकता है; जबकि एन्ट्रॉपी को अणुओं की अव्यवस्था की मात्रा, या अणुओं के अस्त-व्यस्त होने की स्थिति के रूप में माना जा सकता है।

एन्ट्रॉपी, किसी पदार्थ-प्रणाली की अव्यवस्था की मात्रा को दर्शाने वाला एक माप है; इसका मान जितना अधिक होता है, उतनी ही अध； एन्थैल्पी, किसी पदार्थ की ऊष्मागतिकीय ऊर्जा एवं अणुओं के बीच की ऊर्जा का

कृपया, पोस्ट करने वाले व्यक्ति से मेरे अतिरिक्त जवाबों को हटवाने का अनुरोध करें। मैं अपने खराब कंप्यूटर को देखकर हैरान रह गया।

5वीं मंजिल पर दी गई जानकारी बहुत ही अच्छी है। मैं अपने व्यक्तिगत अनुभव के आधार पर कुछ और बातें बताना चाहूँगा। यदि किसी पैरामीटर का अर्थ समझ में न आए, तो उसके “माप” को देखें। उदाहरण के लिए, ऊष्मा का माप kJ/kg होता है; इसका अर्थ है कि प्रति किलोग्राम पदार्थ में कितनी ऊर्जा है। विसरण का माप kJ/°C होता है; इसका भौतिक अर्थ है ऊर्जा एवं तापमान के बीच का अंतर।

एन्थैल्पी एक स्थिति-फलन है; इसकी इकाई ऊर्जा होती है, लेकिन इसका कोई वास्तविक भौतिक अर्थ नहीं है। इसका अर्थ H=U+PV से परिभाषित होता है; इसे “प्रणाली में मौजूद ऊष्मा” के रूप में नहीं समझना चाहिए। (भौतिकी पुस्तक में लिखा है) प्रोफेसर झू वेनताओ के भौतिकी संबंधी वीडियो में कहा गया है कि, आखिर P*V का क्या अर्थ है, इसे कौन स्पष्ट रूप से बता सकता है?

आसान शब्दों में समझने के लिए, एन्थैल्पी ऊर्जा की मात्रा को दर्शाती है, जबकि एन्ट्रॉपी ऊर्जा की गुणवत्ता को दर्शाती है। ऊर्जा-संतुलन की गणना करते समय एन्थैल्पी-संतुलन का उपयोग किया जाता है; यह तो केवल एक मात्रात्मक अवधारणा है। वास्तव में, ऊर्जा का पर्याप्त रूप से उपलब्ध होना तभी संभव है, जब उसकी गुणवत्ता उचित हो, अर्थात् एन्ट्रॉपी-पर उम्मीद है कि यह आपकी मदद करेगा।

सभी का धन्यवाद, अब मुझे एन्थैल्पी एवं एन्ट्रॉपी के बारे में और अच्छी समझ हो गई है।

इंजीनियरिंग गणनाओं में एन्थैल्पी का बहुत उपयोग किया जाता है; यह एक संयुक्त पैरामीटर है, जिसका उपयोग गणनाओं को आसान बनाने हेतु किया जाता है। इसके पीछे के सिद्धांतों के बारे में जानने हेतु “इंजीनियरिंग थर्मोडायनामिक्स” या इसी तरह की पुस्तकें देखी जा स उदाहरण के लिए, किसी पुरुष में कई गुण होते हैं, तो महिला अपने साथी का चयन करते समय क्या ध्यान रखती है? उन्होंने “गाओ फू शुआई” नामक एक संयोजन-मापदंड प्रस्तुत किया; इस मापदंड का उपयोग करके चयन करना अधिक आसान हो जाता है। एन्थैल्पी के मामले में भी यही बात लागू हो