విజ్ఞానకోశము - ౨
ఉష్ణతాయాంత్రిక సమము
తృతీయ ఉష్ణగతి సూత్రము : రాసాయనికపు నూర్పులు ఏవిధముగా జరుగుచున్నవి అను విషయమును పరిశీలించుటకు ఉష్ణగతి శాస్త్రమును ఉపయోగించుచున్న సందర్భములో ఇంకొక ముఖ్యసూత్రము ప్రతిపాదింపబడినది. పరమమాసములో (Absolute system) 0° ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఘనపదార్థములలో ఏరాసాయనికపు మార్పు జరుగుచున్నను, వాటి అన్నిటి మొత్తపు ఎంట్రోపీలో ఏమీ మార్పు ఉండదు. దీనిని నెర్నెస్ట్ అను శాస్త్రజ్ఞుడు ప్రతిపాదించినాడు. అందుచేత దీనిని నెర్న్ స్ట్ హిట్ థీరమ్ అందురు. దీనినే తృతీయఉష్ణగతి మాత్ర మని కూడ అందురు. ఈ విషయమును ఆధారము చేసికొని, ప్లాంకుశాస్త్రజ్ఞుడు ఇంకోక అడుగు ముందుకు వేసి, పరమమానంలో 0° ఉష్ణోగ్రతవద్ద ప్రతి ఘనపదార్థము యొక్క ఎంట్రోపీ కూడ శూన్యము అని ప్రతిపాదించినాడు. ఈ సూత్రము వేరు వేరు పదార్థముల ఎంట్రొపీలను, విలువ తెలియని స్థిరాంకముల అవసరము లేకుండ కచ్చితముగా లెక్కలు కట్టుటకు, రాసాయనికపు మార్పులు ఎటుల జరుగునని తెలిసికొనుటకు ఎక్కువగా ఉపయోగపడును.
సాంఖ్యకీయ ఉష్ణగతిశాస్త్రము : (Statistical --thermodynamics): ఉష్ణగతి శాస్త్రము పదార్థముల అణు నిర్మాణమును పరిగణించుటలేదు. పదార్థముల ఘన పరిమాణము, పీడనము, ఉష్ణోగ్రత, ఎంట్రోపి మొదలగు స్థూల రాసుల ఆధారముగా పదార్థపు ప్రవర్తనమును సూచించుచున్నది. కాని పదార్థములు అణునిర్మాణమును గణించుచు ఆ అణువుల 'వేరు వేరు సాముదాయక ఏర్పాటులలో దేనికి సంభావ్యత ఎక్కువ ఉన్నదని పరిశీలించుట ద్వారా, పదార్థపు ప్రవర్తనము సూచించుటకు వీలున్నది. ఈ సందర్భములో సంభావ్యతకు ఎంట్రొపీకి గల సంబంధమును బోల్ట్ ను శాస్త్రజ్ఞుడు వ్యక్తీకరించినాడు. అణువుల ఏ సాముదాయక ఏర్పాటుకు ఎక్కువ ఎంట్రోపీ ఉన్నదో ఆ ఏర్పాటు అత్యధిక సంభావ్యత కలది. ఇలాగ ఎంట్రొపీకి అణు, సముదాయమైన పదార్థ ప్రవర్తనమును ప్రాథమికముగా సూచించుటకు సాంఖ్యకీయ ఉష్ణగతి శాస్త్రము (Statistical thermodynamics) ఉపకరించును.
డి. ఎ. ఎ. ఎస్. నా. రా.
ఉష్ణతాయాంత్రిక సమము (Mechanical Equivalent of Heat) :
ఉష్ణము, వస్తువులలో గల సూక్ష్మరంధ్రముల ద్వారా చొచ్చుకొనిపోయి, పదార్థము యొక్క అణువుల మధ్య నున్న భాగములను నింపు, స్థితి స్థాపకత్వము గల ద్రవము (Elastic Fluid) అని 18వ శతాబ్ది ప్రారంభములో భావింప బడెడిది. ఈ ద్రవపదార్థము "కెలొరీ" అని పిలువబడెను. కాని ఈ సిద్ధాంతము, రూంఫర్డ్, డేవీ, జూల్ (Joule) చేసిన ప్రయోగముల నిదర్శనమువలన విడిచి పెట్టబడెను. పై సిద్ధాంతమును మొట్టమొదటిసారిగా సందేహించినవాడు కౌంటు రూంఫర్డు. తుపాకిగొట్టము తయారుచేయుచుండగా, లోహమును తొలుచుటలొ పుట్టిన అపరిమితమగు ఉష్ణాధిక్యము అతనికి కుతూహలము కలిగించెను. ప్రయోగపూర్వముగా అతడు కెలొరీకును, ఎర్గు (erg) కును అనగా యాంత్రికశక్తి ప్రమాణమునకును గల సంబంధమును అనగా ఉష్ణతా యాంత్రికశక్తి సమము యొక్క అంకసనమును కనుగొనెను. కాని ప్రయోగ ప్రారంభమున నున్న పరిస్థితులు స్థిరముగా లేకపోవుటచే, కెలొరీ సిద్ధాంతవేత్తలను, ఈ సిద్ధాంతము ఒప్పించ లేకపోయెను. హంఫ్రీడేవి సిద్ధాంతము దీనిని చక్కబరచేను. రెండు మంచుముక్కల నొక దానితో నొకటి రుద్దునపుడు సంఘర్షము యొక్క ఉష్ణమువలన అవి కరిగి నీరుగా మారునని డేవీ ప్రయోగము చేసెను. (మంచు గడ్డను కరిగించుటకు ఉష్ణము కావలెను. కనుక నీటిలో మంచుగడ్డకంటే ఎక్కువ ఉష్ణ మున్నదని అందరును సమ్మతించినదే.) ఉష్ణము పదార్థములో నుండు ద్రవము అగుచో రాపిడివలన అట్టి ద్రవము బహిర్గతమగును. కాని ఎక్కువ కాదు. కనుక పూర్వపు సిద్ధాంతము తప్పని ఈ ప్రయోగము రుజువుచేసి, రాపిడివలన అనగా యాంత్రిక శక్తి వలన ఉష్ణము పుట్టినదని కూడ రుజువుచేసినది.
1842 వ సంవత్సరములో జర్మను దేశ భౌతిక శాస్త్రవేత్త అయిన “మేయర్” 'ఉష్ణము, శక్తి - వీటి యొక్క సనుత్వ సిద్ధాంతమును, నిర్ధారణపూర్వకముగా తెలియజేసెను. పందొమ్మిదవ శతాబ్ది మధ్యభాగములో 'జూల్' నేర్పుతో కావించిన ప్రయోగముల విశిష్టత, ఈ పరిస్థితిని విశదపరచెను. విద్యుత్ప్రవాహములో పుట్టు ఉష్ణమును
