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ऊष्मागतिकी का शून्य नियम

1930
  • Ralph H. Fowler
Thermodynamics laboratory with various thermometers and calibration equipment.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

यह नियम ऊष्मीय संतुलन की अवधारणा स्थापित करता है। यदि दो प्रणालियाँ किसी तीसरी, स्वतंत्र प्रणाली के साथ ऊष्मीय संतुलन में हैं, तो वे एक दूसरे के साथ भी ऊष्मीय संतुलन में होंगी। यह संक्रमणीय गुण तापमान को एक अवस्था फलन के रूप में औपचारिक रूप से परिभाषित करने की अनुमति देता है और थर्मामीटर और सार्वभौमिक तापमान पैमानों के निर्माण के लिए एक तर्कसंगत आधार प्रदान करता है।

ऊष्मागतिकी का शून्य नियम मूलभूत है, फिर भी इसे पहले और दूसरे नियमों के व्यापक रूप से स्वीकार किए जाने के बहुत बाद प्रतिपादित किया गया था, इसलिए इसका क्रमांकन असामान्य है। इसके औपचारिक प्रतिपादन से पहले, तापमान एक सहज अवधारणा थी, लेकिन इस नियम ने एक ठोस गणितीय और भौतिक आधार प्रदान किया। यह तापमान को एक गहन गुण के रूप में परिभाषित करता है जो दो प्रणालियों के ऊष्मीय संतुलन में होने पर बराबर होता है। इसका अर्थ है कि यदि प्रणाली A, प्रणाली C के साथ संतुलन में है, और प्रणाली B भी प्रणाली C के साथ संतुलन में है, तो A और B एक दूसरे के साथ संतुलन में हैं। प्रणाली C को थर्मामीटर के रूप में माना जा सकता है।

यह नियम अत्यंत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह किसी भी अन्य प्रणाली के तापमान को मापने के लिए थर्मामीटर के विश्वसनीय उपयोग को प्रमाणित करता है। इसके बिना, यह गारंटी नहीं दी जा सकती कि थर्मामीटर पर समान रीडिंग दिखाने वाली दो वस्तुएँ वास्तव में समान तापमान पर हैं। शून्य नियम की नवीनता किसी नई भौतिक घटना की खोज में नहीं थी, बल्कि एक ऐसे सिद्धांत को पहचानने और औपचारिक रूप देने में थी जिसका पहले से ही अप्रत्यक्ष रूप से उपयोग किया जा रहा था। इसने तापमान को मात्र एक तुलनात्मक माप से ऊपर उठाकर एक सटीक रूप से परिभाषित अवस्था चर बना दिया, जिससे ऊष्मागतिकी के अन्य नियमों के गणितीय निरूपण का मार्ग प्रशस्त हुआ।

UNESCO Nomenclature: 2212
ऊष्मागतिकी, सांख्यिकीय भौतिकी और संघनित पदार्थ

Type

सार प्रणाली

व्यवधान

मूलभूत

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • गैलीलियो गैलीली द्वारा थर्मोस्कोप का आविष्कार
  • फ़ारेनहाइट, सेल्सियस और केल्विन द्वारा मानकीकृत तापमान पैमानों का विकास
  • ऊष्मा और कैलोरीमेट्री की प्रारंभिक अवधारणाएँ
  • ऊष्मा की प्रकृति पर सिद्धांत, जिनमें कैलोरी सिद्धांत भी शामिल है।

आवेदन

  • थर्मामीटर (पारा, अल्कोहल, डिजिटल)
  • एचवीएसी सिस्टम के लिए थर्मोस्टैट
  • वैज्ञानिक और औद्योगिक तापमान सेंसरों का अंशांकन
  • मौसम विज्ञान के लिए मौसम संबंधी सटीक मापन
  • प्रक्रिया नियंत्रण in chemical engineering

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • इंट्रासेल्युलर माप के लिए स्व-कैलिब्रेटिंग नैनोस्केल थर्मामीटर
  • विश्व स्तर पर वितरित थर्मल इक्विलिब्रियम सेंसर का उपयोग करने वाले एआई-संचालित जलवायु मॉडल
  • स्मार्ट सामग्रियां जो किसी संदर्भ वस्तु के साथ ऊष्मीय संतुलन प्राप्त करने के आधार पर अपने गुणों को बदलती हैं
  • अति निम्न तापमान भौतिकी के लिए क्वांटम थर्मल संतुलन सेंसर
  • कृषि अनुकूलन के लिए वैश्विक स्तर पर समन्वित तापमान निगरानी नेटवर्क
  • जैव-एकीकृत सेंसर जो विशिष्ट ऊतकों के साथ ऊष्मीय संतुलन की जानकारी देते हैं
  • चिप की संतुलन अवस्थाओं के आधार पर प्रक्रियाओं को पुनर्निर्देशित करने वाले तापीय रूप से जागरूक कंप्यूटिंग आर्किटेक्चर
  • उन्नत एचवीएसी सिस्टम जो मशीन लर्निंग का उपयोग करके संतुलन का तेजी से पूर्वानुमान लगाते हैं और उसे प्राप्त करते हैं।
  • खाद्य सुरक्षा सेंसर यह संकेत देते हैं कि कोई उत्पाद अपने खाना पकाने के माध्यम के साथ ऊष्मीय संतुलन में कब पहुंच गया है।
  • पहनने योग्य technology that monitors the body’s thermal equilibrium with the immediate environment for health alerts
संबंधित विषय: शून्य नियम, ऊष्मीय संतुलन, तापमान, थर्मामीटर, ऊष्मागतिकी, सकर्मक गुणधर्म, अवस्था फलन, ऊष्मा, प्रणाली, आनुभविक तापमान।

ऐतिहासिक संदर्भ

ऊष्मागतिकी का शून्य नियम

1927
1927
1930
1930
1930
1931
1932
1926
1927
1927
1930
1930
1930
1931
1932

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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