ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಮೂಲಭೂತಗಳು

ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ#

ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಗುರಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಪರಸ್ಪರ ಸಂವಹನೆ ನಡೆಸುವ ಘಟಕಗಳ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿದೆ. ಪರಿಸರವು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಹೊರಗಿರುವ ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದಾದ ಎಲ್ಲವೂ ಆಗಿದೆ.

ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಗಡಿಗಳು#

ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಗಡಿಗಳು ಯಾವುದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಸೇರಿದೆ ಮತ್ತು ಯಾವುದು ಸೇರಿಲ್ಲ ಎಂಬುದನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುವ ಮಿತಿಗಳಾಗಿವೆ. ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಗಡಿಗಳು ಭೌತಿಕವಾಗಿರಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಕೊಠಡಿಯ ಗೋಡೆಗಳು, ಅಥವಾ ಅವು ಕಲ್ಪನಾತ್ಮಕವಾಗಿರಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಆಟದ ನಿಯಮಗಳು.

ತೆರೆದ ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚಿದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು#

ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ತೆರೆದ ಅಥವಾ ಮುಚ್ಚಿದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿರಬಹುದು. ತೆರೆದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ತನ್ನ ಪರಿಸರದೊಂದಿಗೆ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯವನ್ನು ವಿನಿಮಯ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದೆ. ಮುಚ್ಚಿದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ತನ್ನ ಪರಿಸರದೊಂದಿಗೆ ಶಕ್ತಿ ಅಥವಾ ದ್ರವ್ಯವನ್ನು ವಿನಿಮಯ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದೆ.

ಸಮತೋಲನ#

ಸಮತೋಲನವು ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗದ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದೆ. ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಳು ಸಮತೋಲಿತವಾಗಿರುವಾಗ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ#

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಇನ್ಪುಟ್ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಬಳಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಧನಾತ್ಮಕ ಅಥವಾ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರಬಹುದು. ಧನಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಋಣಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಹೋಮಿಯೋಸ್ಟೇಸಿಸ್#

ಹೋಮಿಯೋಸ್ಟೇಸಿಸ್ ಎಂದರೆ ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಹೊರತಾಗಿಯೂ ಸ್ಥಿರವಾದ ಆಂತರಿಕ ಪರಿಸರವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಾಗಿದೆ. ಹೋಮಿಯೋಸ್ಟೇಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಸರದ ಉದಾಹರಣೆಗಳು#

ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಸರದ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಇಲ್ಲಿವೆ:

• ಕಾರು ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದೆ. ಕಾರಿನ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ರಸ್ತೆ, ಗಾಳಿ ಮತ್ತು ಇತರ ಕಾರುಗಳು ಸೇರಿವೆ.
• ಜೀವಕೋಶವು ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದೆ. ಜೀವಕೋಶದ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ದೇಹದಲ್ಲಿನ ಇತರ ಜೀವಕೋಶಗಳು, ರಕ್ತ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಕೋಶ ದ್ರವ ಸೇರಿವೆ.
• ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದೆ. ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ವಾಯುಮಂಡಲ, ಜಲಮಂಡಲ ಮತ್ತು ಶಿಲಾಮಂಡಲ ಸೇರಿವೆ.

ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಸರವು ನಮ್ಮ ಸುತ್ತಲಿನ ಪ್ರಪಂಚವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳಾಗಿವೆ. ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಪರಿಸರದ ನಡುವಿನ ಸಂವಹನೆಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಪ್ರಪಂಚವು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಾವು ಅದರ ಮೇಲೆ ಹೇಗೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ವಿಧಗಳು#

ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಮಾನದಂಡಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿವಿಧ ವಿಧಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು. ಕೆಲವು ಸಾಮಾನ್ಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ವಿಧಗಳು ಇಲ್ಲಿವೆ:

1. ತೆರೆದ ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚಿದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು:#

• ತೆರೆದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು: ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ತಮ್ಮ ಪರಿಸರದೊಂದಿಗೆ ದ್ರವ್ಯ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿನಿಮಯ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಅವು ಬಾಹ್ಯ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪರಿಸರದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲವು. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ಜೀವಂತ ಜೀವಿಗಳು ಮತ್ತು ಆರ್ಥಿಕತೆಗಳು ಸೇರಿವೆ.

• ಮುಚ್ಚಿದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು: ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ತಮ್ಮ ಪರಿಸರದೊಂದಿಗೆ ದ್ರವ್ಯವನ್ನು ವಿನಿಮಯ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಅವು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿನಿಮಯ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಅವು ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರಭಾವಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಮುಚ್ಚಿದ ಪಾತ್ರೆಗಳು, ಪ್ರತ್ಯೇಕಿತ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಯಾಂತ್ರಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸೇರಿವೆ.

2. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮತ್ತು ಕೃತಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು:#

• ನೈಸರ್ಗಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು: ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮಾನವ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವಿಲ್ಲದೆ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಅವು ನೈಸರ್ಗಿಕ ನಿಯಮಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ಹವಾಮಾನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಭೂವೈಜ್ಞಾನಿಕ ರಚನೆಗಳು ಸೇರಿವೆ.

• ಕೃತಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು: ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ಮಾನವರು ರಚಿಸಿದ ಅಥವಾ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದವು. ಅವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮಾನವ ನಿರ್ಮಿತ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಯಂತ್ರಗಳು, ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳು, ಸಾರಿಗೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಕಟ್ಟಡಗಳು ಸೇರಿವೆ.

3. ನಿರ್ಧಾರಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಅನಿರ್ಧಾರಾತ್ಮಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು:#

• ನಿರ್ಧಾರಾತ್ಮಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು: ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಅವುಗಳ ಆರಂಭಿಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ನಿಯಮಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಊಹಿಸಬಹುದಾದ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಒಂದೇ ಆರಂಭಿಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ನೀಡಿದರೆ, ನಿರ್ಧಾರಾತ್ಮಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಯಾವಾಗಲೂ ಒಂದೇ ಔಟ್ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಗಣಿತದ ಸಮೀಕರಣಗಳು, ಯಾಂತ್ರಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಭೌತಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸೇರಿವೆ.

• ಅನಿರ್ಧಾರಾತ್ಮಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು: ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಊಹಿಸಲಾಗದ ಅಥವಾ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಆರಂಭಿಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ಜ್ಞಾನವಿದ್ದರೂ ಸಹ ಅವುಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಊಹಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸೇರಿವೆ.

4. ರೇಖೀಯ ಮತ್ತು ಅರೇಖೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು:#

• ರೇಖೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು: ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಇನ್ಪುಟ್ಗಳು ಮತ್ತು ಔಟ್ಪುಟ್ಗಳ ನಡುವೆ ಅನುಪಾತದ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಇನ್ಪುಟ್ನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಔಟ್ಪುಟ್ನಲ್ಲಿ ಅನುಪಾತದ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಸರಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಗಣಿತದ ಮಾದರಿಗಳು ಸೇರಿವೆ.

• ಅರೇಖೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು: ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಇನ್ಪುಟ್ಗಳು ಮತ್ತು ಔಟ್ಪುಟ್ಗಳ ನಡುವೆ ಅನುಪಾತವಲ್ಲದ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಇನ್ಪುಟ್ನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಔಟ್ಪುಟ್ನಲ್ಲಿ ಅನುಪಾತವಲ್ಲದ ಅಥವಾ ಸಂಕೀರ್ಣ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಜೈವಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ಹವಾಮಾನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಆರ್ಥಿಕ ಮಾದರಿಗಳು ಸೇರಿವೆ.

5. ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಚಲನಶೀಲ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು:#

• ಸ್ಥಿರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು: ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಅವುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ನಡವಳಿಕೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ವಿಶ್ರಾಂತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಭೌತಿಕ ವಸ್ತುಗಳು, ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಗಣಿತದ ಮಾದರಿಗಳು ಸೇರಿವೆ.

• ಚಲನಶೀಲ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು: ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ನಡವಳಿಕೆ ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಜೈವಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ಹವಾಮಾನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಆರ್ಥಿಕ ಮಾದರಿಗಳು ಸೇರಿವೆ.

6. ವಿವಿಕ್ತ ಮತ್ತು ಸತತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು:#

• ವಿವಿಕ್ತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು: ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ವಿಭಿನ್ನ, ಎಣಿಸಬಹುದಾದ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ಅಥವಾ ಘಟನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಪೂರ್ಣಾಂಕಗಳು ಅಥವಾ ಸೀಮಿತ ಸೆಟ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಡಿಜಿಟಲ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು, ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಪ್ರೋಗ್ರಾಮ್ಗಳು ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಗಣಿತದ ಮಾದರಿಗಳು ಸೇರಿವೆ.

• ಸತತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು: ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಒಂದು ವ್ಯಾಪ್ತಿಯೊಳಗೆ ಯಾವುದೇ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದಾದ ನಿರಂತರ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ಅಥವಾ ಘಟನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನೈಜ ಸಂಖ್ಯೆಗಳು ಅಥವಾ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಅನಲಾಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು, ದ್ರವ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಭೌತಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸೇರಿವೆ.

7. ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಮತ್ತು ವಿಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು:#

• ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು: ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ನಿರ್ಧಾರಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಸಂಘಟಿಸುವ ಕೇಂದ್ರೀಯ ಅಧಿಕಾರ ಅಥವಾ ನಿಯಂತ್ರಣ ಘಟಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಶ್ರೇಣೀಕೃತ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು, ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಸರ್ಕಾರಗಳು ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ಗಳು ಸೇರಿವೆ.

• ವಿಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು: ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಕೇಂದ್ರೀಯ ಅಧಿಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಬದಲಿಗೆ, ನಿರ್ಧಾರಗಳನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಳಗಿನ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಘಟಕಗಳು ಅಥವಾ ಏಜೆಂಟ್ಗಳು ಸ್ಥಳೀಯವಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ವಿತರಿತ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ಗಳು, ಪೀರ್-ಟು-ಪೀರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಜೈವಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸೇರಿವೆ.

ಇವು ವಿವಿಧ ವಿಧದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಮಾತ್ರ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಿಧವು ತನ್ನದೇ ಆದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಗುಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿವಿಧ ವಿಧದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಸಂಕೀರ್ಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು, ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ನಮಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು#

ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಗುರಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಸಂವಹನಾತ್ಮಕ ಘಟಕಗಳ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿದೆ. ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅಥವಾ ಮಾನವ ನಿರ್ಮಿತವಾಗಿರಬಹುದು, ಮತ್ತು ಅವು ಒಂದು ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ಸಂಪೂರ್ಣ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದವರೆಗೆ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಿಸಬಹುದು.

ಎಲ್ಲಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಅವುಗಳ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುವ ಕೆಲವು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಕೆಲವು ಪ್ರಮುಖ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಇವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ:

• ಗಡಿಗಳು: ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಗಡಿಗಳು ಯಾವುದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಒಳಗೆ ಇದೆ ಮತ್ತು ಯಾವುದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಹೊರಗೆ ಇದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುತ್ತವೆ.
• ಘಟಕಗಳು: ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಘಟಕಗಳು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಭಾಗಗಳಾಗಿವೆ.
• ಸಂವಹನೆಗಳು: ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಘಟಕಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂವಹನೆಗಳು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ.
• ಗುರಿಗಳು: ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಗುರಿಗಳು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಸಾಧಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಿರುವುದನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ.
• ಹೊಂದಾಣಿಕೆ: ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ತನ್ನ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ತನ್ನ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ.
• ಹೊರಹೊಮ್ಮುವಿಕೆ: ಹೊರಹೊಮ್ಮುವಿಕೆಯು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಘಟಕಗಳ ಸಂವಹನೆಗಳಿಂದ ಹೊಸ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ನಡವಳಿಕೆಗಳು ಉದ್ಭವಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ.

ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸಂಕೀರ್ಣ ಅಸ್ತಿತ್ವಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಕಷ್ಟವಾಗಬಹುದು. ಆದರೆ, ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಅವು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ಗುರಿಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಬಳಸಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಮತೋಲನ#

ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಮತೋಲನವು ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥೂಲ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗದ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದೆ. ಇದರರ್ಥ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಸಮತೋಲನದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ, ಶಕ್ತಿ ಅಥವಾ ದ್ರವ್ಯದ ಯಾವುದೇ ನಿವ್ವಳ ಹರಿವು ಇಲ್ಲ.

ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಮತೋಲನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು#

ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ:

• ನಿವ್ವಳ ಶಕ್ತಿ ಹರಿವು ಇಲ್ಲ: ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಪರಿಸರದ ನಡುವೆ ಶಕ್ತಿಯ ನಿವ್ವಳ ವರ್ಗಾವಣೆ ಇರುವುದಿಲ್ಲ.
• ನಿವ್ವಳ ದ್ರವ್ಯ ಹರಿವು ಇಲ್ಲ: ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಒಟ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಪರಿಸರದ ನಡುವೆ ದ್ರವ್ಯದ ನಿವ್ವಳ ವರ್ಗಾವಣೆ ಇರುವುದಿಲ್ಲ.
• ಏಕರೂಪದ ತಾಪಮಾನ: ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ತಾಪಮಾನವು ಎಲ್ಲೆಡೆ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ಪ್ರವಣತೆಗಳು ಇರುವುದಿಲ್ಲ.
• ಏಕರೂಪದ ಒತ್ತಡ: ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಒತ್ತಡವು ಎಲ್ಲೆಡೆ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ ಪ್ರವಣತೆಗಳು ಇರುವುದಿಲ್ಲ.
• ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಇಲ್ಲ: ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ನಡೆಯುತ್ತಿರುವುದಿಲ್ಲ.

ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಮತೋಲನದ ವಿಧಗಳು#

ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಮತೋಲನದ ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ವಿಧಗಳಿವೆ:

• ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಮತೋಲನ: ಇದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೇಲೆ ಯಾವುದೇ ನಿವ್ವಳ ಬಲ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸದ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದೆ.
• ಉಷ್ಣ ಸಮತೋಲನ: ಇದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ತಾಪಮಾನವು ಎಲ್ಲೆಡೆ ಒಂದೇ ಆಗಿರುವ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದೆ.

ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಮತೋಲನದ ಅನ್ವಯಗಳು#

ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಮತೋಲನವು ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ನ ಅನೇಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ, ಒಂದು ಮೂಲಭೂತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಾಗಿದೆ:

• ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ: ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಊಹಿಸಲು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ: ದ್ರವ್ಯ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ನ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್: ಎಂಜಿನ್ಗಳು, ಶಾಖ ಪಂಪ್ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಉಷ್ಣ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮಗೊಳಿಸಲು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಮತೋಲನವು ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಮೂಲಭೂತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಾಗಿದೆ. ಇದು ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥೂಲ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗದ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಯಾವುದೇ ನಿವ್ವಳ ಶಕ್ತಿ ಅಥವಾ ದ್ರವ್ಯ ಹರಿವು, ಏಕರೂಪದ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ, ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ.

ತಾಪಮಾನ#

ತಾಪಮಾನವು ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿನ ಕಣಗಳ ಸರಾಸರಿ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ. ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಿದಂತೆ, ಕಣಗಳು ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ (°C), ಡಿಗ್ರಿ ಫಾರನ್ಹೀಟ್ (°F), ಅಥವಾ ಕೆಲ್ವಿನ್ಗಳಲ್ಲಿ (K) ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮಾಪನಗಳು#

ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪನವು ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಮಾಪನವಾಗಿದೆ. ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಮಾಪನವು ನೀರಿನ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವ ಬಿಂದುವನ್ನು (0°C) ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಕುದಿಬಿಂದುವನ್ನು (100°C) ಆಧರಿಸಿದೆ. ಫಾರನ್ಹೀಟ್ ಮಾಪನವು ಉಪ್ಪುನೀರಿನ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವ ಬಿಂದುವನ್ನು (32°F) ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಕುದಿಬಿಂದುವನ್ನು (212°F) ಆಧರಿಸಿದೆ. ಕೆಲ್ವಿನ್ ಮಾಪನವು ಸಂಪೂರ್ಣ ಶೂನ್ಯ (-273.15°C) ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ, ಇದು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಸಾಧ್ಯವಿರುವ ಅತ್ಯಂತ ತಣ್ಣಗಿನ ತಾಪಮಾನವಾಗಿದೆ.

ಪರಿವರ್ತನೆ#

ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ನಿಂದ ಫಾರನ್ಹೀಟ್ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು, ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು 9/5 ರಿಂದ ಗುಣಿಸಿ ನಂತರ 32 ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಿ. ಫಾರನ್ಹೀಟ್ನಿಂದ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು, ಫಾರನ್ಹೀಟ್ ತಾಪಮಾನದಿಂದ 32 ಅನ್ನು ಕಳೆಯಿರಿ ಮತ್ತು ನಂತರ 5/9 ರಿಂದ ಗುಣಿಸಿ.

ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ನಿಂದ ಕೆಲ್ವಿನ್ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು, ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ 273.15 ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಿ. ಕೆಲ್ವಿನ್ನಿಂದ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು, ಕೆಲ್ವಿನ್ ತಾಪಮಾನದಿಂದ 273.15 ಅನ್ನು ಕಳೆಯಿರಿ.

ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಣಾಮಗಳು#

ತಾಪಮಾನವು ದ್ರವ್ಯದ ಮೇಲೆ ಹಲವಾರು ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ತಾಪಮಾನವು ದ್ರವ್ಯದ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು (ಘನ, ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲ), ದ್ರವ್ಯದ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳ ದ್ರಾವ್ಯತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು.

ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಹವಾಮಾನ#

ತಾಪಮಾನವು ಹವಾಮಾನದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಒಂದು ಪ್ರದೇಶದ ಸರಾಸರಿ ತಾಪಮಾನವು ಆ ಪ್ರದೇಶದ ಹವಾಮಾನದ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸರಾಸರಿ ತಾಪಮಾನವಿರುವ ಪ್ರದೇಶಗಳು ಉಷ್ಣವಲಯದ ಹವಾಮಾನವನ್ನು