دسیالاتوبدلون_اوترموډینامیک
دفوریې قانون :
بُحراني حالت : دانتقال دپېښوپه څېړنه کې بريتانوي فزيک پوه اندريوس دکاربن داى اکسايدپورې مربوطه تجربه کې دفشارڅخه دمولري حجم تابيعت څرګندکړ. تجربووښوده چې ديوې ټاکلې حرارت درجې T_k(دco_2 لپاره T_k=340k^0 ) څخه وروسته دهرايزوترم پرمخ داسې چې دهغه په امتدادنه يوازې دتودوخي درجه ثابته ده، بلکې فشارهم ثابت دى ،دAB په افقي برخه کې وجودلري اودV_A څخه ترV_b پورې دحجم کيفي قيمتونه منلاى شي. دV_B-V_A ديفرنسيل (تفاضل)دحرارت ددرجې دلوړېدوسره کمېږي اودټاکلي حرارت ددرجې (بُحراني ايزوترم )دB له نقطې څخه دA نقطې سره يوځاى کيږي (دKنقطه) چې دغه نقطه دبُحراني نقطې په نامه ياديږي. دفشاراوحجم کوم قيمتونه (P_k   اوV_(k ) ) چې دنوموړي نقطې سره مطابقت کوي دبُحراني پارامترونوپه نامه يادېږي. له تجربوڅخه معلومه شوې ده چې دکاربن داى اکسايد دTB په برخه کې دګاز په حالت اودAC په برخه کې دمايع په حالت کې قرارلري .کله چې مايع لږانقباض زغمي دAC منحني زيات ميل (شيب) لري. دAB برخه دمايع اوګازډوله فازونوسره مطابقت کوي دB نقطه CO_2 دانقباض دپيل سره د ايزوترمي انقباض په پروسه کې،مطابقت کو ي،چې دA نقطه يي دپاى نقطه ده. دمايع CO_2 په ايزوترمې انبساط کې دA ټکى دانقباض دپيل ټکى اودB نقطه دانقباض دپاى نقطه ده. بناپردې دA نقطه دخوټېدونکي مايع په حالت اودB نقطه دوچ مشبوع بخارسره مطابقت کوي. دM په کيفي نقطه کې دCO_2 دAB برخه دخوټېدونکي مايع اووچ مشبوع بخاردمخلوط څخه عبارت دي چې نوموړى مخلوط دمرطوب بخار(wet vapor ) په نامه يادېږي. دمرطوب بخارپه څېردغيرمتجانسوسيستمونودحالت دتحليل لپاره په ترموډيناميک کې دفاز مفهوم استعماليږې. دفازترمفهوم لاندې دسيستم دټولوبرخومجموعه په نظرکې نيول کېږي کوم چې يوشان کيمياو ي ترکيب لر ي اوپه عين حالت کې قرارلري. په دې ترتيب مرطوب بخارله دوه فازه سيستم څخه عبارت دى چې يوفازيې خوټېدونکی (دجوش په حالت کې) مايع اوبل فازيې وچ مشبوع بخاردى. که چېرې د PــV په دياګرام کې دA اوB ټکي په هرايزوترم کې سره وصل کړو په هغه صورت کې دAK اوBK دوه سرحدي منحني ګانې حاصلوو،داسې چې دAK دخوټېدونکې منحني دمايع دحالت يوفازه پنډغالی (ناحيه) دمرطوب بخارددوه فازه II پنډغالي څخه بېلوي. دBK منحني دوه فازه ناحيه دګازډوله يوفازه ناحيې III څخه بيلوي. بُحراني نقطې ته دنېږدې کېدوپه صورت کې دجسمونودمايع اوګازډوله حالتونوترمنځ توپيرله منځه ځي. بُحراني نقطه کولاى شوپه تجربي ډول لاسته راوړو. دمثال په ډول يولوښى په نظرکې نيسوچې په هغه کې مايع قرارلري، په دې صورت کې دمايع اوګازترمنځ سرحدليدل کېږي. لوښي ته حرارت ورکووپه نتيجه کې دسطحي کشش دقوې دکمېدوپه اثردمايع دسطحې انحناله منځه ځي، اودبُحراني حالت په وخت کې دمايع اوبخارسرحدهم له منځه ځي. که چېرې دلوښي حرارت نورهم زيات کړواوبېرته يې حرارت کم کړوپه هغه لمحه کې چې دبُحراني حرارت ددرجې څخه تېرېږودمايع اوبخارترمنځ سرحدبياله سره ليدل کېږي. دبُحراني حرارت درجې مفهوم دلمړي ځل لپاره په ١٨٦١ کال کې دروسي پوه ديميتري مندليف په واسطه کارول شوی دى،مندليف دتودوخي نوموړې درجه دمايع دمطلق جوش دحرارت ددرجې په نامه يادکړ،مندليف داسې نظردرلودچې په نوموړې حرارت درجه کې دمايع دماليکولونوترمنځ دټيڼګښت قوه له منځه ځي اومايع په داسې بخاربدلېږي چې بيادفشاراومخصوصه حجم څخه متابعيت نه کوي. دژول – تامسون پېښه : دحقيقي ګازونوداخلي انرژي دماليکولونودپوتانسيلي انرژۍ E_p اودحرکي(دوراني اوانتقالي ) انرژۍ E_k له مجموعې څخه عبارت دى .دتصوري ګازونوداخلې انرژي يوازې دحرکي انرژي په واسطه ټاکل کيږي ، کوم چې دتودوخې ددرجې تابع ده مګردحجم تابيعت نه کوي : U_Ideal=E_k=∫_0^T▒〖d.U_Ideal=∫_0^T▒〖C_v.dT                                   〗〗 دحقيقي ګازونودداخلي انرژۍ دفورمول دترلاسه کولولپاره کولاى شودواندروالس دفورمول څخه استفاده وکړو. نوموړې انرژۍ بايدله دووبرخوڅخه تشکيل شوې وي يعنې دماليکولونو براوني اوانتقالي حرکت انرژي اوبله برخه يې دمتقابل پوتنسيل انرژي : U_Real=E_k+E_(p      ) که چيرې يوازې دکشش قوي په نظرکې ونيسوپه هغه صورت کې بايددپوتانسيل انرژي د ماليکولونوپه لېرې والي سره زياته شي ،په دې ترتيب پوتانسيلي انرژي دحجم په تزايدسره زياتېږي اوبرعکس حرکي انرژي کمېږي. که چېرې دګاز حجم دV_1 څخه ترV_2 پورې تزايدوکړي داخلي فشار(دماليکولونوفشار) يوکار ترسره کوي چې عبارت دى له : A=∫_(V_1)^(V_2)▒〖a/V_2 dV=-a/V_2 -(-a/V_1 )=a/V_1 -a/V_2                           〗 څرنګه چې دداخلي قوووفازدسيستم دپوتنسيلي انرژۍ له تحول سره مساوي دى ، بناپردې ويلاى شوچې دa/V افاده ديومول ګازدپوتنسيلي انرژ ۍ لپاره دمطلوبې رابطې څخه عبارت ده. څرنګه چې دداخلي فشار منځته راوړونکې قوې دجذب قوې دي بنا‌پردې منفي ايشارې لري .له دې ځايه ديومول ګازدداخلي انرژۍ لپاره لروچې : U=C_V.T-a/V                                                                   (26) دلته دګازحجم دګازدماليکولونوترمنځ بين الموليکولي منځنی واټن ټاکي ، بناپردې داخلي انرژي اودذات البيني عمل قوې دنوموړې فاصلې تابع دي. څرنګه چې حرکي انرژي دحرارت د درجې تابع ده،دهغه ګاز انبساط کوم چې دجذب کوونکي ماليکولونوڅخه تشکيل شوی بايد دحرارت درجې دنزول سره مطابقت وکړي. که چېرې په پيل کې مودامنلي واى چې يوازې ددافعې قوه عامله ده په هغه صورت کې به موترلاسه کړي واى چې انبساط دګازدتودولوسره مطابقت لري. دحرارت بدلونونه چې دحقيقي ګازونودانبساط ملتياکوي دژول- تامسون دپېښې په نامه يادېږي. په انبساط کې دګازونوسړېدل دمثبتې پېښې اوتودېدل يې دمنفي پېښې په نامه يادېږي. دژول تامسون منفي پېښه : T(dV/dT)_p-V<0                             and                  dT>0 دژول – تامسون مثبته پېښه  : T(dV/dT)_p-V>0                            and                  dT<0 T(dV/dT)_p-V=0                              and                  dT=0 يعنې که چېرې دحرارت ددرجې تحول محسوس نه وي پېښه نه موجوديږي. دژول – تامسن پروسه دزيات فشار لرونکي پنډغالي څخه کم فشار لرونکي ساحې ته دکوچني منفذ(سوري) دلارې،دګاز دجريان څخه عبارت دى. دژول – تامسون په تجربه کې ادياباتيک انبساط دخارجي قوودمثبت کارسره ملتيا کوي،له دې امله ګازدکوچني منفذڅخه تېرېږي، وروسته ګازانبساط کوي او پيستون بې ځايه کوي اوپه نتيجه کې خارجې کار ترسره کيږي. دP_1 اوP_2 فشارونه دمانع په دواړوخواوکې ثابت ساتل کېږي. دتجربې لوښی له چاپيريال څخه عايق فرض شوې اوپه ټوله عمليه کې انبساط په ادياباتيک ډول صورت نيسي. دعمليې په پيل کې دمانع په کيڼ لوري کې فشارP_1 ،حجمV_1 اوحرارت T_1 دى ، مګردمانع ښي خواته ګازوجودنه لري. يعنې دويم پيستون په بشپړډول دمانع سره تماس لري. کله چې پرګازباندې فشارواردېږي او ټول ګازدمانع څخه ښي خواته تېرشي دګازفشارP_2 ،حجم يې V_2 ،اودحرارت درجه يې T_2 په نظرکې نيسو. دترموډيناميک دلومړي قانون څخه لروچې : Q=(U_2-U_1 )+A=0 خارجي کار چې دپستون دبې ځايه کېدوپه وخت کې اجراکېږي مثبته اشاره لري، که نوموړى کار په A_2 وښيولروچې : A_2=P_2.S_2.L_2=P_2.V_2 په وروستۍ رابطه کې S_2 دپستون مساحت اوL_2 ددويم پستون پواسطه وهل شوې فاصله ده. دلومړي پستون منفي کارپه A_1 ښيولروچې : A_1=P_1.S_1.L_1=P_1.V_1 بناپردې : U_2-U_1+(A_1-A_2 )=0 ⇒U_1+P_1.V_1=U_2+P_2.V_(2              )⇒U+P.V=constant پورتنى فورمول دکيفي کتلې لپاره صدق کوي ،بنا‌ءً دژول- تامسون په پېښه کې ثابت دى ، که چېرې نوموړى ثابت په H وښيولروچې : H=U+P.V                                 دH کميت دحرارتي تابع heat content  يادانتالپيEnthalpy  تابع په نامه ياديږي. دژول – تامسن په پېښه کې دايډيال ګازونودحرارت درجه تغيرنه کوي. دحقيقي ګازونوپه هکله دګازدتودوخې ددرجې تحول دمانع څخه دتېريدوپرمهال دژول- تامسون داثرپه نامه يادېږي. ددې اثرڅخه ديخچال دطرزالعمل او تخنيک کې ګټه اخلي. دژول تامسون په پروسه کې که چېرې حقيقي ګازپه نظرکې نيول شوى وي دماليکولونوترمنځ دمتقابل عمل دقووڅخه تابعيت، کولاى شي توديدل ياسړيدل منځته راوړي. عين ګازدتودوخي په مختلفودرجوکولاى شي په مختلفوشکلونوڅرګندشي. دحراردت په لوړودرجوکې دژول- تامسون په پروسه کې ګازونه ګرمېږي، يعنې دژول – تامسون منفي Negative پېښه صورت نيسي ، چې په دې صورت کې دموليکولونوترمنځ ددافعې قوه وجودلري ، اودb دحدپه وسيله دوان دروالس په معادله کې افاده کيږي. دحرارت په ټيټودرجوکې دګازپه انبساط کې دماليکولونوترمنځ دکشش قوه وجودلري اودژول – تامسون مثبته positive اغېزه صورت نيسي. دتودوخې هغه درجه کوم چې په هغه کې دژول – تامسون پروسه خپله علامه بدلوي داينورژن دحرارت درجه [Inversion Temperature (Tinv)] بلل کيږي : T_inv=V〖(dT/dV)〗_p دT_inv دحرارت درجه داکسيجن لپاره 790C^0 ، دکاربن داى اکسايدلپاره 1800C^0 اود هايدروجن لپاره -37C^0 ده. دژول – تامسون داثرداتمام څخه څرګنديږ ي چې په کوچنی منفذکې دمحدودڅاڅکي فشاردلاندې معادلې په وسيله ښودلاى شو: ∆T=-(∆E_p)/C_V -(∆(P.V))/C_V په پورتنۍ معادله کې ∆E_p دګازدماليکولونوترمنځ دمتقابل عمل دپوتنسيلي انرژۍ دتغيرڅخه عبارت دى. په تخنيک کې دګازونوداحتراق لپاره داينورژن دتودوخي ددرجې اودحرارت په ټيټودرجوکې دژول- تامسون داثرڅخه استفاده کېږي.