Clausius Inequality in Thermodynamics | हिंदी में समझें


Clausius Inequality क्या है?

Clausius Inequality Second Law of Thermodynamics का mathematical expression है। यह बताता है कि किसी cyclic process में heat और temperature का ratio (δQ/T) कितना होता है और वह entropy से कैसे relate करता है।

Mathematical Form:

∮(δQ / T) ≤ 0

  • यह integral किसी cyclic process के लिए होता है।
  • Equality ( = 0 ) सिर्फ reversible process के लिए होती है।
  • Inequality ( < 0 ) irreversible process के लिए होती है।

1. For Reversible Cyclic Process:

∮(δQ / T) = 0

⇒ System entropy में कोई net change नहीं होता।

2. For Irreversible Cyclic Process:

∮(δQ / T) < 0

⇒ Irreversibility के कारण entropy generate होती है।

Clausius Inequality का Physical Meaning

  • Heat का transfer सिर्फ उसी direction में naturally होता है जिससे entropy बढ़े।
  • Spontaneous process हमेशा irreversible होते हैं और entropy को बढ़ाते हैं।
  • Isolated system में entropy कभी घटती नहीं है।

Clausius Inequality से Entropy Define करना

Clausius Inequality की मदद से हम entropy को एक state function के रूप में define कर सकते हैं।

Entropy change के लिए:

ΔS ≥ ∫(δQ / T)

  • Reversible process ⇒ ΔS = ∫(δQ / T)
  • Irreversible process ⇒ ΔS > ∫(δQ / T)

Applications of Clausius Inequality

  • Entropy calculation में use होता है।
  • Second Law को mathematically analyze करने में helpful है।
  • It sets the limit for energy conversion efficiency.

निष्कर्ष (Conclusion)

Clausius Inequality second law की mathematical foundation है। यह entropy और heat transfer के बीच relation establish करता है और thermodynamic process की reversibility/irreversibility को quantify करता है। यह principle modern thermodynamic systems के design और analysis के लिए fundamental है।

Related Post

Comments

Comments