Internal pressure
ಆಂತರಿಕ ಒತ್ತಡವು ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯು ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತರಿಸಿದಾಗ ಅಥವಾ ಸಂಕುಚಿತಗೊಂಡಾಗ ಅದು ಹೇಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ. ಇದು ಒತ್ತಡದಂತೆಯೇ ಅದೇ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಅದರ ಎಸ್. ಐ ಘಟಕವು ಪಾಸ್ಕಲ್ ಆಗಿದೆ. ಆಂತರಿಕ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಂಕೇತವನ್ನು ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಭಾಗಶಃ ವ್ಯುತ್ಪನ್ನ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆಃ ಆಂತರಿಕ ಒತ್ತಡದ ಉಷ್ಣಬಲದ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ತಾಪಮಾನ, ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಅವಲಂಬನೆಯ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದುಃ ಈ ಸಮೀಕರಣವು ಸರಳವಾದ ಉಷ್ಣಬಲದ ಸಮೀಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾಗಿ, ಇದು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಪ್ರಾಪರ್ಟಿ ಸಂಬಂಧವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಯಾವುದೇ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ನಿಜವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿತಿಯ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಶಕ್ತಿಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ನಾವು ಇದನ್ನು "ಸ್ಥಿತಿಯ ಉಷ್ಣಬಲ ಸಮೀಕರಣ" ಎಂದು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತೇವೆ. ಸ್ಥಿತಿಯ ಉಷ್ಣಬಲದ ಸಮೀಕರಣದ ವ್ಯುತ್ಪತ್ತಿ ಮೂಲಭೂತ ಉಷ್ಣಬಲದ ಸಮೀಕರಣವು ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ನಿಖರವಾದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೇಳುತ್ತದೆಃ ಈ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾದ ಉಷ್ಣಾಂಶದಿಂದ ಭಾಗಿಸಿದರೆಃ ಮತ್ತು ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ ಸಂಬಂಧಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಬಳಸಿಃ, ಇದು ಪರಿಪೂರ್ಣ ಅನಿಲವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಆಂತರಿಕ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ, ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಅಂದರೆ. ಒಂದು ಪರಿಪೂರ್ಣ ಅನಿಲದ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯು ಅದು ಆಕ್ರಮಿಸುವ ಪರಿಮಾಣದಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಪರಿಪೂರ್ಣ ಅನಿಲದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಯಾವುದೇ ಆಣ್ವಿಕ ವಾದಗಳನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದೇ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಬಹುದು. ನಾವು ಆದರ್ಶ ಅನಿಲ ನಿಯಮವನ್ನು ಬಳಸಿದರೆ ಅದು ನೇರವಾಗಿ ಉಷ್ಣಬಲದ ಸ್ಥಿತಿಯ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ. ನೈಜ ಅನಿಲಗಳು ಶೂನ್ಯವಲ್ಲದ ಆಂತರಿಕ ಒತ್ತಡಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅನಿಲಗಳು ಐಸೋಥರ್ಮಲಿ ವಿಸ್ತರಿಸಿದಂತೆ ಅವುಗಳ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ-ಇದು ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಬಹುದು (ಅನಿಲದ ಕಣಗಳ ನಡುವೆ ಪ್ರಬಲ ಆಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ) ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಬಹುದು (ಪ್ರಬಲ ವಿಕರ್ಷಣ). ಅನಂತ ಪರಿಮಾಣದ ಮಿತಿಯಲ್ಲಿ ಈ ಆಂತರಿಕ ಒತ್ತಡಗಳು ಶೂನ್ಯದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತವೆಃ, ಎಲ್ಲಾ ನೈಜ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಸೂಕ್ತವಾದ ದೊಡ್ಡ ಪರಿಮಾಣದ ಮಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪರಿಪೂರ್ಣವೆಂದು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಬಹುದು. ಮೇಲಿನ ಪರಿಗಣನೆಗಳನ್ನು ಬಲಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ರೇಖಾಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಂಕ್ಷೇಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಒಂದು ನೈಜ ಅನಿಲವನ್ನು ವ್ಯಾನ್ ಡರ್ ವಾಲ್ಸ್ ಸ್ಥಿತಿಯ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ವಿವರಿಸಬಹುದಾದರೆ, ಅದು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಯ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ, ನಿಯತಾಂಕವು ಯಾವಾಗಲೂ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಅದರ ಆಂತರಿಕ ಒತ್ತಡವೂ ಸಹಃ ವ್ಯಾನ್ ಡರ್ ವಾಲ್ಸ್ ಅನಿಲದ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯು ಯಾವಾಗಲೂ ಸಮಉಷ್ಣವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸಿದಾಗ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ನಿಯತಾಂಕವು ಅನಿಲದಲ್ಲಿನ ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಆಕರ್ಷಕ ಬಲಗಳ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಆಸಕ್ತಿಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ವಿಕರ್ಷಣಶೀಲ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮುಖ್ಯವಾದರೆ, ನೈಜ ಆದರ್ಶವಲ್ಲದ ಅನಿಲಗಳು ಸರಿಯಾದ ಪರಿಸರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಆಂತರಿಕ ಒತ್ತಡಗಳ ನಡುವಿನ ಚಿಹ್ನೆ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು. ಸಡಿಲವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಅನಿಲದ ಸಂಕೋಚನ ಅಂಶವು 1ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರುವಂತಹ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಯೂಲರ್ ಸರಪಳಿ ಸಂಬಂಧದ ಬಳಕೆಯ ಮೂಲಕ "ಜೂಲ್ ಗುಣಾಂಕ" ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಎಂದು ಗುರುತಿಸುವುದು, ನಾವು ಹೊಂದಿದ್ದೇವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಬಹುದು ಸ್ಥಿರ ಪ್ರಯೋಗಕ್ಕಾಗಿ ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು, ಅಂದರೆ, ಅಡಿಯಾಬಾಟಿಕ್ ಮುಕ್ತ ವಿಸ್ತರಣೆ (ಕೆಳಗೆ ನೋಡಿ). ಈ ಗುಣಾಂಕವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಾಧಾರಣ ಒತ್ತಡಗಳಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ (ವ್ಯಾನ್ ಡೆರ್ ವಾಲ್ಸ್ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಊಹಿಸಿದಂತೆ). ಜೌಲ್ ಪ್ರಯೋಗದ ಜೇಮ್ಸ್ ಜೌಲ್ ತನ್ನ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಗಾಳಿಯ ಆಂತರಿಕ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಒಂದು ಲೋಹದ ಹಡಗಿನಿಂದ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಿದ ಮತ್ತೊಂದು ಹಡಗಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದ ಗಾಳಿಯನ್ನು ಅಡಿಯಾಟಿಕ್ ಆಗಿ ಪಂಪ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದರು. ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಮುಳುಗಿಸಿದ ನೀರಿನ ಸ್ನಾನವು ಅದರ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲಿಲ್ಲ, ಇದು ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಬದಲಾವಣೆ ಸಂಭವಿಸಿಲ್ಲ ಎಂಬುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಗಾಳಿಯ ಆಂತರಿಕ ಒತ್ತಡವು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿತ್ತು ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯು ಪರಿಪೂರ್ಣ ಅನಿಲವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿತು. ಪರಿಪೂರ್ಣ ನಡವಳಿಕೆಯಿಂದ ನಿಜವಾದ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಬಹಳ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಗ್ರಂಥಸೂಚಿ ಪೀಟರ್ ಅಟ್ಕಿನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಜೂಲಿಯೊ ಡಿ ಪೌಲಾ, ಫಿಸಿಕಲ್ ಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ 8 ನೇ ಆವೃತ್ತಿ, pp. 60-61 ಉಷ್ಣಬಲದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಒತ್ತಡ