First law of thermodynamics ऊष्मा गतिकी का प्रथम नियम

              First law of thermodynamics

ऊष्मा गतिकी का प्रथम नियम

δH = dU + δW —------------------(1) 

Equation (1) is the first law of thermodynamics. 

Here 

δH = heat given to the thermodynamic system. 

δW = work done by the thermodynamic system. 

dU = Change in internal energy of the system. 

It is a law of energy conservation. 

समीकरण (1)  ऊष्मा गतिकी का प्रथम नियम है.

यहाँ

δH = ऊष्मा गतिकी निकाय को दी गई ऊष्मा 

δW = ऊष्मा गतिकी निकाय द्वारा किया गया कार्य

dU = निकाय की आन्तरिक ऊर्जा में परिवर्तन

यह एक ऊर्जा संरक्षण का नियम है.

Joule's law gives the relation between the work done and the heat produced, if whole of the work done is used to produce heat or vice versa. 

Here W = JH , 

J is joule's mechanical equivalent of heat

W is work done and H is heat. 

जूल का नियम, किए गए कार्य और उत्पन्न ऊष्मा के बीच सम्बन्ध बताता है, यदि सम्पूर्ण किया गया कार्य, ऊष्मा उत्पन्न करने के लिए प्रयोग किया जाता है या विलोमत:

यहाँ W = JH , 

J जूल का ऊष्मा का यांत्रिक तुल्यांक है, W किया गया कार्य और H ऊष्मा है.

Practically, if a certain quantity of heat is supplied to a system, the whole of the heat energy may not be converted into work. A part of heat energy may be used to do external work and the rest of the heat may be used to increase internal energy of system molecules. 

That is δH = dU + δW —------------------(1) 

प्रायोगिक रूप से, यदि निकाय को ऊष्मा की निश्चित मात्रा दी जाती है, सम्पूर्ण ऊष्मा ऊर्जा को कार्य में परिवर्तित नही किया जा सकता. ऊष्मा ऊर्जा का एक भाग वाह्य कार्य करने के लिए प्रयोग किया जाता है और शेष ऊष्मा निकाय अणुओं की आंतरिक ऊर्जा को बढाने में प्रयोग की जाती है.

अर्थात δH = dU + δW —------------------(1) 

Here heat is path function, work is path function but internal energy is state function. It means heat supplied to the system and work done depend on the path followed during the process. Change in internal energy depends on the initial and final states of the system only. 

यहाँ ऊष्मा पथ का फलन है, कार्य पथ का फलन है किन्तु आन्तरिक ऊर्जा अवस्था का फलन है. इसका अर्थ है, निकाय को दी गई ऊष्मा और किया गया कार्य प्रक्रिया के दौरान अपनाए गये पथ पर निर्भर करता है. आन्तरिक ऊर्जा में परिवर्तन मात्र निकाय की प्रारम्भिक और अन्तिम अवस्थाओं पर निर्भर करता है.

Limitations of first law of thermodynamics

ऊष्मा गतिकी के प्रथम नियम की सीमाएं

First law of thermodynamics propounds the equivalence of mechanical work and heat energy. Here one can be completely converted into another, if change in internal energy is zero. But practically it is not possible to convert 100% heat energy into mechanical work. First law of thermodynamics does not talk about the percentage of heat energy that can be converted into mechanical work. 

ऊष्मा गतिकी का प्रथम नियम यान्त्रिक कार्य और ऊष्मा ऊर्जा के तुल्यता की व्याख्या करता है. यहाँ एक को दूसरे मे पूर्णतः परिवर्तित किया जा सकता है, यदि आन्तरिक ऊर्जा में परिवर्तन शून्य है. किन्तु प्रायोगिक रूप से 100% ऊष्मा ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करना सम्भव नहीं है. ऊष्मा गतिकी का प्रथम नियम ऊष्मा ऊर्जा के उस प्रतिशत की बात नहीं करता जिसे यांत्रिक कार्य में परिवर्तित किया जा सकता है.

  

This law also does not talk about the possibility of the process. It does not talk about the flow of heat from high temperature to low or from low temperature to high. According to this law, both are possible but practically heat flows from hot objects to low only, in absence of external efforts. 

यह नियम प्रक्रम के सम्भाव्यता की बात भी नही करता. यह उच्च ताप से निम्न ताप की ओर या फिर निम्न ताप से उच्च की ओर ऊष्मा प्रवाह की बात नहीं करता. प्रथम नियम के अनुसार दोनों सम्भव है किन्तु प्रायोगिक रूप से, वाह्य प्रभाव की अनुपस्थिति में, ऊष्मा गर्म वस्तु से ठण्डी की ओर ही प्रवाहित होती है.

द्वारा- डाॅ कल्पना सिंह

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