ಉಷ್ಣತೆ: ಪರಿಷ್ಕರಣೆಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸ
Content deleted Content added
No edit summary |
No edit summary |
||
೭೩ ನೇ ಸಾಲು:
ಅದೇ ರೀತಿ ಉಷ್ಣಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಊಡಿಸಿದ ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯ ಒಂದು ಭಾಗ ಮಾತ್ರ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ . ಅಂದರೆ ಯಂತ್ರದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಯವಾಗಲೂ ಶೇಕಡ ನೂರಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ. ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಶೇಕಡ ನೂರು ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಉಷ್ಣಯಂತ್ರವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ. ನಾವು ವಾಸ್ತವದಲ್ಲಿ ಏನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ನಿಸರ್ಗ ಒಡ್ಡುವ ಮಿತಿ . ಇದು ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿನ ಈ ಆಂತರಿಕ ಮಿತಿಗೆ ಥರ್ಮೋಡೈನಮಿಕ್ಸ್-ನ ಎರಡನೇ ನಿಯಮ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ . ಈ ಮಿತಿಗೆ ಕಾರಣ ಘರ್ಷಣೆ (Friction). ಪರಸ್ಪರ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಎರಡು ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಇನ್ನೊಂದರ ಮೇಲೆ ಸರಿಯಲು ಯತ್ನಿಸಿದಾಗ ಆ ಚಲನೆಗೆ ಎದುರಾಗುವ ಪ್ರತಿರೋಧವೇ ಘರ್ಷಣೆ . ಹಾಗಾಗಿ ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಹೊಡಿದ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ವಲ್ಪಬಾಗ ವ್ಯಯವಾಗುವುದು ಅನಿವಾರ್ಯ ಆದ್ದರಿಂದ ಪೂರೈಸಿದ ಶಕ್ತಿಗೆ ಸಮನಾದ ಉಪಯುಕ್ತ ಶಕ್ತಿ ಎಂದಿಗೂ ಲಭಿಸಲಾರದು .ಥರ್ಮೋಡೈನಮಿಕ್ಸ್-ನ ಈ ಎರಡನೇ ನಿಯಮ ನಿಸರ್ಗದ ಮೂಲಭೂತ ನಿಯಮಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅದರ ಸಾರಾಂಶವೇನೆಂದರೆ ನಿಸರ್ಗದ ಆಗುಹೋಗುಗಳು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗದ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು . ಯಾವುದೇ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಅವ್ಯವಸ್ಥೆಯೇ (Disorder) ಅದರಲ್ಲಿನ ಬಳಸಲಾಗದ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣದ ಸೂಚಕ .
====Randomness ಮತ್ತು entropy====
ಅಣು ಸಮುಚ್ಚಯದಲ್ಲಿನ ಅವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮಟ್ಟ ಭಾರಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
[[ಚಿತ್ರ:HighEntropy.svg|thumbnail|left]]
ಪ್ರಪಂಚದಲ್ಲಿ ತೋರಿಬರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಅನೇಕ ಬಾರಿ ನಮಗೆ ಆಶ್ವರ್ಯ ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಲಿನ ಸಾಮರಸ್ಯ , ಸೌಂದರ್ಯದಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತರಾಗುತ್ತೇವೆ . ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಎಲ್ಲ ತೋರಿಕೆಯ ಸಭ್ಯತೆಯ ಹಿಂದೆ ಅಸಂಸ್ಕೃತ ಭಾವೋದ್ವೇಗ ತಾಂಡವಾಡುತ್ತಿರುತ್ತದೆ . ಅದೇ ರೀತಿ ಲೌಕಿಕ ಜಗತ್ತಿನ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಎಲ್ಲ ನಿಯಮಾವಳಿಗಳ ಹಿನ್ನೆಲೆಯಲ್ಲಿ ಅವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಎಡಗೆ ಜಾರುವ ಒಲವು ಪ್ರಭುತ್ವ ಸಾಧಿಸುತ್ತಿರುತ್ತದೆ. ಅದನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸಲಾಗದು . ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಘಟನೆಯೂವಿಶ್ವವನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದ ಅವ್ಯವಸ್ಥೆಯೆಡೆಗೆ ತಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಹಾಗಾಗಿ ವಿಶ್ವದ ಅಂತಿಮ ಗುರಿಯೇ ಅತ್ಯಂತ ಅವ್ಯವಸ್ಥೆ (Supreme chaos) ಎಂಬತೆ ತೋರುತ್ತದೆ.
ಈ ಪ್ರಸಂಗದಲ್ಲಿ ಅವ್ಯವಸ್ಥೆ ಎಂದರೆ ಏನು ಎಂಬುದನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸೋಣ. (Chaos theory ಯಲ್ಲಿ ಇದಕ್ಕೆ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಅರ್ಥವಿದೆ) ಪ್ರಸ್ತುತದಲ್ಲಿ, ಅನೇಕ ಉಪಭಾಗಗಳಿರುವ ಯಾವುದೇ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಆ ಉಪಭಾಗಗಳ ನಡುವಿನ ಅಸಮರೂಪಕತೆಯನ್ನು (Inhomogeneity). ಅದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ಜೋಡಿಸಿರುವ ಇಸ್ಪೀಟು ಕಾರ್ಡಿನ ಗುಂಪನ್ನು ಕಲಸಿದಾಗ ನಾವು ಅಲ್ಲಿ ಅವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತೇವೆ. ಕಾಫಿಗೆ ಸಕ್ಕರೆ ಬೆರಸಿದಾಗ ಅದರಲ್ಲಿ ಅವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತೇವೆ.
ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ಅವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಭೌತವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಿಧಾನವಿದೆ. ಆದಕ್ಕೆ ಎಂಟ್ರೊಪಿ (Entropy) ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಎಂಟ್ರೊಪಿಯ ಅಂಶವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಎರಡು ವಿಧಾನಗಳಿವೆ. ಯಾವುದೇ ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಅಧಿಕವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಯು ಹೇಳಿದರೆ, ಅದರಲ್ಲಿನ ಉಪಭಾಗಗಳನಡುವೆ ಅವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅಂಶ ಜಾಸ್ತಿಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಅರ್ಥ. ಭೌತಜಗತ್ತಿನ ಒಂದು ಮೂಲಭೂತ ನಿಯಮವೇನೆಂದರೆ ಯಾವುದೇ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಉಷ್ಣಕ್ಕೆ ಸಂಬಂದಪಟ್ಟಂತೆ ಏನೇ ಸಂಭವಿಸಿದರೂ ಅದರ ಅಂತಿಮ ಪರಿಣಾಮ ಆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಎಂಟ್ರೊಪಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು,
ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಇದು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಸಮಾನವಾದರೂ ಅವುಗಳ ನಡುವೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದೆ ಕ್ರಮಬದ್ದವಾದ ಚಲನೆಯಿಂದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಮೂಡುತ್ತದೆ; ಅಣು ಪರಮಾಣುಗಳ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಚಲನೆಯಿಂದಾಗಿ ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಸಾವಿರ ಸೈನಿಕರು ಕ್ರಮಬದ್ದವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ ಅದು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾದೃಶ್ಯ. ಸ್ಟೋಟ ಸಂಭವಿಸಿ ಸೈನಿಕರು ಚೆಲ್ಲಾಪಿಲ್ಲಿಯಾಗಿ ಓಡಿದರೆ ಅದು ಆವ್ಯವಸ್ಥಿತ ಚಲನೆ. ವ್ಯವಸ್ಥಿತ ಚಲನೆಯನ್ನು ಆವ್ಯವಸ್ಥಿತಚಲನೆಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು ಸುಲಭ. ಅದರೆ, ಅ ಆವ್ಯವಸ್ಥಿತ ಚಲನೆಯನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥಿತ ಚಲನೆಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು ಅಷ್ಟು ಸುಲಭವಲ್ಲ -ಅದೂ ಕೋಟ್ಯಂತರ ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಂತರಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತಿರುವಾಗ. ಈ ಕಾರಣದಿಂದಲೇ ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಶೇಕಡ ನೂರು ಪಾಲು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ.
ಅಣು, ಪರಮಾಣುಗಳ ಚಲನೆಯ ಅವ್ಯವಸ್ಥಿತ ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಲಕ್ಷಾನುಲಕ್ಷ ಅಣುಗಳು , ಎಲ್ಲ ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ .ಅದು ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿ ಎನಿಸುವುದಿಲ್ಲ . ಅನಿಲದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಭ್ರಮರಗಳ ಸಮುದಾಯದಂತೆ ಯದ್ವಾತದ್ವ ಚಲಿಸುತ್ತ , ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಡಿಕ್ಕಿಹೊಡೆಯುತ್ತ , ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬೆರೆತುಕೊಳ್ಳುತ್ತಿರುತ್ತವೆ. ಈ ಕಾರಣದಿಂದಲೇ ಕೊಠಡಿಯ ಒಂದು ಮೂಲೆಯಲ್ಲಿ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿನ ಆಕ್ಸಿಜನ್ ಅಣುಗಳೂ, ಮತ್ತೊಂದು ಮೂಲೆಯಲ್ಲಿ ನೈಟ್ರೊಜನ್ ಅಣುಗಳೂ, ಹೀಗೆ ಸಾಂದ್ರೀಕೃತವಾಗುವುದಿಲ್ಲ . ಇಸ್ಪೀಟಿನ ಎಲೆಗಳನ್ನು ಬೆರಸಿದಾಗ ಎಲ್ಲ ಕಳಾವರ್ಗಳೂ ಸಮೂಹದ ಮೇಲ್ಬಾಗದಲ್ಲೇ ಸಂಗ್ರಹವಾಗುವುದಿಲ್ಲವಲ್ಲ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಿಂದ ನಮಗೆ ಲಭ್ಯವಾಗಿರುವ ಒಂದು ಅತ್ಯಂತ ಮುಖ್ಯವಾದ ತಿಳುವಳಿಕೆ ಎಂದರೆ ಸಮಗ್ರ ವಿಶ್ವದ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿದೆಯೇ ಹೊರತು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಿಲ್ಲ ಎಂಬ ಸತ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಕಾಲದ ದಿಕ್ಕು (Direction of time) ನಿಕಟವಾಗಿ ಹೆಣೆದುಕೊಂಡಿದೆ ಎಂಬುದು ಹಾಗಾಗಿ ಕಾಲವೆಂಬ ಪ್ರವಹ ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದ್ದೆ , ಅದನ್ನು ತಿರುಗಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ .ಈ ಅರಿವೇ ವಿಶ್ವದ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಏರುತ್ತಿದೆ ಎಂಬ ಸತ್ಯದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೂಚಕ .
[[ವರ್ಗ:ಉಷ್ಣ ಬಲವಿಜ್ಞಾನ]]
| |||