තාප ගති විද්‍යවේ තෙවන නියමය
| තාප ගති විද්‍යාව |
|---|
 |
1906 – 1912 වසර තුළ වොල්දර් නර්න්ස්ට් විසින් දෙවන නියමය ගොඩ නගන ලද අතර එය එම නිසා සමහරක් විට නර්නස්ට්ගේ ප්‍රමේය හෝ නර්නස්ට්ගේ උපග්‍රහණය ලෙසද හැඳින්වේ. තාප ගති විද්‍යාවේ තෙවන නියමය (ඉංග්‍රීසි: third law of thermodynamics) කියා සිටින්නේ ශුන්‍යයේ ඇති පද්ධතියක් එන්ට්‍රෝපිය මනාව අර්ථ දක්වන ලද නියතයක් වන බවයි. මෙසේ වීමට හේතුව වන්නේ ශුන්‍ය උෂ්ණත්වයේ ඇති වායුවක් එහි භූමි තත්වයේ පැවතීමයි. එම නිසා එහි එන්ට්‍රොපිය නිර්ණය වන්නේ එහි භූමි අවස්ථාවේ පිරිහීම මත පමණි. එසේ නොමැති නම් එය කියාසිටින්නේ ‘මොනයම් හෝ ක්‍රියාවලියක් කොතරම් පරමාදර්ශී කෘත වුවත්, පරිමිත ක්‍රියාවලි ගණනකින් පද්ධතියක උෂ්ණත්වය නිරපේක්ෂ ශුන්‍යයට කසිසේත්ම අඩු කළ නොහැක’ යන්නයි.
තෙවන නියමයේ විකල්ප ආකාර ගිල්බර්ට් එන් ලෙවිස් හා මර්ලේ රුන්ඩෝල් විසින් 1923 දී ඉදිරිපත් කරන ලදී. යම් පරිපුර්ණ ඇති එක් එක් මූලද්‍රව්‍යයේ ස්ඵටිකමය අවස්ථාවක එන්ට්‍රෝපිය නිරපේක්ෂ ශුන්‍ය උෂ්ණත්වයේදී ශුන්‍යයයි ගත හොත් සෑම ද්‍රව්‍යකටම පරිමිත ධන එන්ට්‍රෝපියක් හිමිවේ. නමුත් නිරපේක්ෂ ශූන්‍යයේදී එන්ට්‍රෝපිය ශූන්‍ය විය හැක. පරිපුරක ස්ඵටිකමය ද්‍රව්‍ය වලදී එලෙස සිදුවේ.
මෙම ආකාරය D = OK දී ΔS ශුන්‍යයට ලඟාවන බව පමණක් නොව S ද ශූන්‍යයට ලඟාවන බව
දල විශ්ලේෂණය
[සංස්කරණය]වඩා සරල ආකාරයකින් තෙවන නියමය කියා සිටින්නේ නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වය ශුන්‍යයට ලඟා වීමත් සමග ශුද්ධ ද්‍රව්‍යයක එන්ට්‍රොපිය ශුන්‍යයට ලඟා වන බවයි. මෙම නියමය එන්ට්‍රොපිය නිර්ණය කිරීම සඳහා නිරපේක්ෂ යොමු ලක්ෂ්‍යයක් සපයයි. මෙම ලක්ෂ්‍යයට සාපේක්ෂව නිර්ණය කරන ලද එන්ට්‍රොපිය නිරපේක්ෂ එන්ට්‍රෝපිය නම්වේ. මෙහි විශේෂ අවස්ථාවක් වන්නේ බොහෝමයක් ස්ඵටික දැලිස වැනි අනනය භූමි තත්ව ඇති පද්ධති වලදීය. නර්න්ස්ගේ ප්‍රමේයයන් අර්ථ දක්වා ඇති පරිදි පරිපුර්ණ ස්ඵටික දැලිසක එන්ට්‍රොපිය ශුන්‍ය වේ. (එහි භූමි අවස්ථාව අනනය හා ඒකජ වේ නම්, log (1) = 0 ඒ මගින්) අනනය භූමි අවස්ථාවක් නැති පද්ධතියකට උදාහරණයක් ලෙස අර්ධ නිඛිලමය බවන සහිත එකක් දැක්විය හැකිය. අනන්‍ය භූමි අවස්ථාවක් තැනී පද්ධතියකට උදාහරණයක් ලෙස අර්ධ නිඛිලමය බමන සහිත එකක් දැක්විය හැකිය. එහිදී කාල ප්‍රතිවර්ථ සමමිතිය පිරිහුනු භූමි අවස්ථා දෙකක් ලබා දේ. මහේක්ෂීය පරිමාණයක දී මෙම එන්ට්‍රොපිය සාමාන්‍යයෙන් නොසැලකිය හැකි තරම් කුඩා යයි සලකන බව සත්‍යයකි. මීට අමතරව ජ්‍යාමිතිකව ප්‍රදර්ශනය කරන වෙනත් අසාමාන්‍ය පද්ධති ද හඳුනාගෙන ඇත. ඒවායේදී ස්ඵටික දැලිසේ ව්‍යුහය අනන්‍ය භූමි අවස්ථාවක් මතුවීම වලක්වාලයි.
ඝනීභවන දෝශ සහිත තාත්වික ස්ඵටික ද අයෙක්, ශෝධනය සඳහා වූ යම් දෝශ ආකෘති සලකන තෙක් මෙම නියමයම පිළිපදී. දෝශ තාපජ සමතුලිතයේ තිබිය නැති විය හැකිය. එම නිසා අනෙක් විවිධ විය හැකි දෝශ එකතුවක් සැලකූ විට එම එකතුවට යම් එන්ට්‍රොපියක් තිබිය හැකි. නමුත් උෂ්ණත්වයක් නැත. එවැනි සැලකිල්ලට ගැනීම විවිධ වර්ගවල වීදුරු සැලකීමේදී උද්‍යෝගීකාරක හා ගැටළු සහගත වේ. එයට හේතුව වන්නේ වීදුරුවලට පිරිහුණු තත්ව විශාල සංඛ්‍යාවක් ඇති අතර ඒවායේදී වීදුරු සමතුලිතතාවයෙන් ඉවතට ගමන් කිරීමයි. තෙවන නියමයේ තවත් යෙදීමක් වන්නේ පදාර්තයේ චුම්භක ඝූර්නවලට සම්බන්ධවයි. පාර චුම්භක පදාර්ථ (ඝූර්ණ අහඹු වේ) T , 0K ට ළඟා වීමත් සමඟ සකස් වනු ඇත. ඒවා සියලු ඝූර්ණ එකිනෙකට ප්‍රතිසමාන්තරව ඇති ප්‍රති අයස් චුම්භක ආකාරයට හෝ සකස් විය හැක.
තෙවැනි නියමයේ තවත් යෙදීමක් වන්නේ 0K දී ඝන ද්‍රාවණ නොතිබිය යුතුයි යන්නයි. 0 දී සමතුලිතතාවේ ඇති කලාප ශුද්ධ මූලද්‍රව්‍ය හෝ පරමාණුවක සකස් වූ කලාප විය යුතුය.
ආශ්‍රිත
[සංස්කරණය]- Adiabatic process
- Ground state
- Laws of thermodynamics
- Quantum thermodynamics
- Residual entropy
- Thermodynamic entropy
- Timeline of thermodynamics, statistical mechanics, and random processes
- Quantum heat engines and refrigerators