थर्मोडायनामिक्स

**थर्मोडायनामिक्स** भौतिकशास्त्रको एउटा महत्त्वपूर्ण शाखा हो, जसले ऊर्जा र यसको विभिन्न रूपहरू बीचको सम्बन्ध तथा परिवर्तनहरूको अध्ययन गर्छ। यो विज्ञान उष्मा, काम, तापमान, र ऊर्जा संरक्षण तथा रूपान्तरणसँग सम्बन्धित छ। थर्मोडायनामिक्सको सिद्धान्तले इंजिनियरिङ, रसायनशास्त्र, भौतिकशास्त्र, र जैविक प्रक्रियाहरूमा गहिरो प्रभाव पारेको छ।

थर्मोडायनामिक्स भन्नाले विभिन्न ऊर्जा रूपहरू - जस्तै, **उष्मा ऊर्जा** र **यांत्रिक ऊर्जा** - बीचको अन्तरक्रियालाई अध्ययन गर्ने विज्ञान हो। यसले **सिस्टम** (System) र **परिवेश** (Surroundings) बीचको ऊर्जा प्रवाह र त्यसले उत्पन्न गर्ने प्रभावहरूलाई विश्लेषण गर्छ। 

## इतिहास 
थर्मोडायनामिक्सको विकास १९औं शताब्दीमा भएको थियो। ***निकोलस कार्नोट*** (Nicolas Carnot)लाई यसको संस्थापक मानिन्छ। उनले पहिलो पटक तापीय इंजिनको दक्षताको अध्ययन गरेका थिए। पछि, **विलियम थम्सन** (लर्ड केल्भिन) र **रुडोल्फ क्लाउसियस**ले यस विषयलाई थप परिष्कृत गरे।

## थर्मोडायनामिक्सका नियमहरू 
थर्मोडायनामिक्सका चार प्रमुख नियमहरू छन्, जसले ऊर्जा र उष्मा प्रवाहको अध्ययनका लागि आधार प्रदान गर्छन्:
# **शून्यौं नियम (Zeroth Law):** यदि दुई प्रणालीहरू तेस्रो प्रणालीसँग तापीय सन्तुलनमा छन्, भने ती दुवै एक आपसमा पनि तापीय सन्तुलनमा हुन्छन्।
# **पहिलो नियम (First Law):** ***ऊर्जा संरक्षणको नियम***। यस अनुसार, ऊर्जा न त सिर्जना हुन्छ, न त नष्ट हुन्छ। यो केवल एक रूपबाट अर्को रूपमा परिवर्तन हुन सक्छ।   * *गणितीय रूपमा*: ΔU = Q - W      (जहाँ ΔU = आन्तरिक ऊर्जा परिवर्तन, Q = प्रणालीमा प्रवाहित उष्मा, W = प्रणालीद्वारा गरिने काम)
#**दोस्रो नियम (Second Law):** कुनै पनि स्वतःस्फूर्त प्रक्रिया केवल त्यतिबेला मात्र सम्भव हुन्छ, जब प्रणालीको **एन्ट्रपी** (Entropy) बढ्दछ।
#**तेस्रो नियम (Third Law):** तापक्रम शून्य केल्भिनको नजिक पुग्दा, कुनै पनि पूर्ण क्रिस्टलको एन्ट्रपी शून्यको नजिक हुन्छ।

## प्रमुख अवधारणाहरू 
* **सिस्टम र परिवेश:** थर्मोडायनामिक्समा **सिस्टम** भन्नाले अध्ययन गरिने क्षेत्रलाई जनाउँछ, र **परिवेश** भन्नाले सिस्टमबाहिरको क्षेत्रलाई जनाउँछ।
* **उष्मा (Heat):** ऊर्जा प्रवाहको त्यो रूप, जुन तापक्रमको भिन्नताका कारण प्रणाली र परिवेशबीच सर्छ।
* **काम (Work):** कुनै शक्ति प्रणालीमा स्थानान्तरण हुँदा गरिने प्रयास।
* **एन्ट्रपी (Entropy):** प्रणालीको अराजकतासँग सम्बन्धित मापन हो। 

## थर्मोडायनामिक्सका प्रक्रिया 
थर्मोडायनामिक्समा विभिन्न प्रकारका प्रक्रियाहरू हुन्छन्:
# **आइसोथर्मल प्रक्रिया:** तापक्रम स्थिर रहन्छ।
#**आडियाबेटिक प्रक्रिया:** कुनै पनि उष्मा प्रणालीबाट बाहिर वा भित्र प्रवाहित हुँदैन।
#**आइसोबारिक प्रक्रिया:** दबाब स्थिर रहन्छ।
#**आइसोकोरिक प्रक्रिया:** आयतन स्थिर रहन्छ।

## प्रयोग क्षेत्र 
थर्मोडायनामिक्सका नियमहरू विभिन्न क्षेत्रहरूमा लागू हुन्छन्:
* **इंजिनियरिङ:** तापीय इंजिन, रेफ्रिजेरेटर, र हीट पम्पहरूको डिजाइनमा।
* **रसायनशास्त्र:** रासायनिक अभिक्रियाको ऊर्जा र गतिको अध्ययनमा।
* **जैविक प्रक्रियाहरू:** जीवित प्राणीहरूको शारीरिक ऊर्जा प्रवाह र खाद्य ऊर्जा विश्लेषणमा।
* **खगोलशास्त्र:** ताराहरूको तापीय गुणहरूको अध्ययनमा।

## थर्मोडायनामिक्सको महत्त्व 
थर्मोडायनामिक्सले ऊर्जा व्यवस्थापनको विज्ञानमा आधार प्रदान गरेको छ। यसले नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरूको विकास र दक्षता सुधारमा ठूलो भूमिका खेलेको छ। साथै, यसले जलवायु परिवर्तन र ग्लोबल वार्मिङको अध्ययनमा पनि महत्त्वपूर्ण योगदान पुर्‍याएको छ।

### आधुनिक प्रविधिमा थर्मोडायनामिक्स 
आज थर्मोडायनामिक्स कम्प्युटेशनल मेथड्स र सिमुलेशनहरूसँग समायोजन गरिएको छ। डिजिटल उपकरणहरूको प्रयोगले यस विषयलाई अझ व्यवहारिक र सजिलो बनाएको छ। 

### तथ्याङ्क तालिका 
## सन्दर्भ सामग्रीहरू