ناقابل واپسی عمل

سائنس میں، ایک ایسا عمل جو الٹنے والا نہیں ہے اسے ناقابل واپسی کہا جاتا ہے۔ یہ تصور تھرموڈینامکس میں کثرت سے پیدا ہوتا ہے۔ تمام پیچیدہ قدرتی عمل ناقابل واپسی ہیں، Grazzini G. e Lucia U., 2008 Evolution rate of thermodynamic systems, 1st International Workshop "Shape and Thermodynamics" – Florence 25 and 26 September 2008, pp. 1-7 حالانکہ بقائے باہمی کے درجہ حرارت پر ایک مرحلے کی منتقلی (مثلا برف کا پگھلنا) تقریباً الٹنے کے قابل ہے۔

حرحرکیات میں، کسی نظام اور اس کے تمام ماحول کی حرحرکیاتی حالت اور ارد گرد کی فضاء میں تبدیلی کو توانائی کے خرچ کے بغیر نظام کی کچھ خاصیت میں لامحدود تبدیلیوں کے ذریعے اس کی ابتدائی حالت میں درست طور پر بحال نہیں کیا جا سکتا۔ ایک ایسا نظام جو ناقابل واپسی عمل سے گزرتا ہے وہ اب بھی اپنی ابتدائی حالت میں واپس آنے کے قابل ہو سکتا ہے۔ چونکہ اینٹروپی ایک حالت کا فعل ہے، نظام کی اینٹروپی میں تبدیلی یکساں ہے خواہ یہ عمل قابل واپسی (الٹنے والا ہو) یا ناقابل واپسی۔ تاہم، ماحول کو اس کی اپنی ابتدائی حالتوں میں بحال کرنا ناممکنات میں سے ہیں۔ ایک ناقابل واپسی عمل نظام اور اس کے گرد و نواح کی کل اینٹروپی کو بڑھاتا ہے۔ تھرموڈینامکس کا دوسرا قانون اس بات کا تعین کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے کہ آیا کوئی فرضی عمل (hypothetical) الٹنے والا ہے یا نہیں۔

بدیہی طور پر، ایک عمل الٹا جا سکتا ہے اگر کوئی کھپت/انتشار نہ ہو۔ مثال کے طور پر، جول کی توسیع ناقابل واپسی ہے کیونکہ ابتدائی طور پر نظام یکساں نہیں ہے۔ ابتدائی طور پر، اس نظام کا کچھ حصہ ہے جس میں گیس ہے اور نظام کا ایک حصہ جس میں گیس نہیں ہے۔ کھپت یا انتشار ہونے کے لیے، ایسی غیر یکسانی کی ضرورت ہے۔ یہ بالکل ویسا ہی ہے جیسے کسی نظام میں گیس کا ایک حصہ گرم اور دوسرا سرد تھا۔ پھر کھپت یا انتشار واقع ہو گا؛ درجہ حرارت کی تقسیم بغیر کسی کام کے یکساں ہو جائے گی اور یہ ناقابل واپسی ہو گا کیونکہ آپ نظام کو اس کی ابتدائی حالت میں واپس لانے کے لیے حرارت کو شامل یا نکال نہیں سکتے یا حجم کو تبدیل نہیں کر سکتے۔ اس طرح، اگر نظام ہمیشہ یکساں رہتا ہے، تو یہ عمل الٹنے والا ہے، مطلب یہ ہے کہ آپ حرارت کو شامل کرکے یا نکال کر یا نظام پر کام کر کے یا نظام کو کام کرنے دے کر نظام کو اس کی اصل حالت میں واپس لا سکتے ہیں۔ ایک اور مثال کے طور پر، ایک اندرونی دہن کے انجن میں پھیلنے کا تخمینہ الٹ جانے کے طور پر، ہم یہ فرض کر رہے ہوں گے کہ چنگاری کے بعد پورے حجم میں درجہ حرارت اور دباؤ یکساں طور پر تبدیل ہوتا ہے۔ ظاہر ہے، یہ سچ نہیں ہے اور سامنے ایک شعلہ ہے اور بعض اوقات انجن بھی کھٹکھٹاتا ہے ۔ ڈیزل انجن زیادہ کارکردگی حاصل کرنے کے قابل ہونے کی ایک وجہ یہ ہے کہ احتراق بہت زیادہ یکساں ہے، اس لیے کم توانائی ضائع ہوتی ہے اور یہ عمل الٹنے کے قریب ہے۔

ناقابل واپسی کا رجحان اس حقیقت سے نتیجہ اخذ کرتا ہے کہ اگر تھرموڈینامک نظام ، جو کافی پیچیدگی کا کوئی نظام ہے، تعامل کرنے والے مالیکیولز کو ایک تھرموڈینامک حالت سے دوسری حالت میں لایا جاتا ہے، تو نظام میں موجود ایٹموں اور مالیکیولز کی ترتیب بدل جائے گی۔ جس کا آسانی سے اندازہ نہیں لگایا جا سکتا۔ کچھ "تبدیلی توانائی" استعمال ہوگی جب "کام کرنے والے جسم" کے مالیکیول ایک دوسرے پر کام کرتے ہیں، جب وہ ایک حالت سے دوسری حالت میں تبدیل ہوتے ہیں۔ اس تبدیلی کے دوران، بین سالمی رگڑ اور تصادم کی وجہ سے حرارتی توانائی میں کچھ کمی یا کھپت ہوگی۔ اگر عمل کو الٹ دیا جائے تو یہ توانائی واپس نہیں لی جا سکتی۔

بہت سے حیاتیاتی عمل جن کو کبھی الٹنے کے قابل سمجھا جاتا تھا دراصل دو ناقابل واپسی عملوں کا جوڑا پایا گیا ہے۔ جب کہ ایک خامرہ یا انزائم کے بارے میں خیال کیا جاتا تھا کہ وہ دونوں آگے اور معکوس کیمیائی تبدیلیوں کو انگیز کرتا ہے، تحقیق سے پتا چلا ہے کہ عام طور پر ایک جیسے ڈھانچے کے دو الگ الگ انزائمز کی ضرورت ہوتی ہے جس کے نتیجے میں حرحرکیاتی طور پر ناقابل واپسی عمل کا جوڑا بنتا ہے۔

 حوالہ جات 

زمرہ:حر حرکیات
زمرہ:کیمیائی تعاملات
زمرہ:حرحرکی خواص
زمرہ:وقت