“അതിന്റെ അടിസ്ഥാന ആശയങ്ങളുടെ പ്രയോഗക്ഷമതയുടെ ചട്ടക്കൂടിനുള്ളിൽ, അത് ഒരിക്കലും ഇല്ലാതാക്കപ്പെടുമെന്ന് ഞാൻ ബോധ്യപ്പെട്ടിട്ടുള്ള ഏക സാർവത്രിക ഉള്ളടക്കമുള്ള ഭൗതിക സിദ്ധാന്തമാണിത്.”

ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റ്റൈൻ

രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ തന്മാത്രകളിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന രാസോർജ്ജം താപമായി പുറത്തുവിടാം, മീഥെയ്ൻ, പാചകവാതകം അല്ലെങ്കിൽ കൽക്കരി പോലുള്ള ഇന്ധനം വായുവിൽ കത്തുമ്പോൾ. ഒരു എഞ്ചിനിൽ ഇന്ധനം കത്തുമ്പോൾ യാന്ത്രിക പ്രവൃത്തി ചെയ്യാൻ അല്ലെങ്കിൽ ഡ്രൈ സെൽ പോലുള്ള ഗാൽവാനിക് സെലിലൂടെ വൈദ്യുതോർജ്ജം നൽകാനും രാസോർജ്ജം ഉപയോഗിക്കാം. അങ്ങനെ, വിവിധ രൂപത്തിലുള്ള ഊർജ്ജങ്ങൾ പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഇവ ഒരു രൂപത്തിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടാം. ഈ ഊർജ്ജ പരിവർത്തനങ്ങളുടെ പഠനം തെർമോഡൈനാമിക്സിന്റെ വിഷയമാണ്. തെർമോഡൈനാമിക്സിന്റെ നിയമങ്ങൾ കുറച്ച് തന്മാത്രകൾ മാത്രം അടങ്ങിയ സൂക്ഷ്മ സംവിധാനങ്ങളേക്കാൾ വലിയ എണ്ണം തന്മാത്രകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന വിശാലമായ സംവിധാനങ്ങളുടെ ഊർജ്ജ മാറ്റങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഈ ഊർജ്ജ പരിവർത്തനങ്ങൾ എങ്ങനെയും ഏത് നിരക്കിലും നടത്തപ്പെടുന്നുവെന്നതിനെക്കുറിച്ച് തെർമോഡൈനാമിക്സ് ശ്രദ്ധിക്കുന്നില്ല, മറിച്ച് മാറ്റത്തിന് വിധേയമാകുന്ന ഒരു സംവിധാനത്തിന്റെ പ്രാരംഭ, അന്തിമ അവസ്ഥകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. ഒരു സംവിധാനം സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാകുമ്പോൾ മാത്രമോ ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് മറ്റൊരു സന്തുലിതാവസ്ഥയിലേക്ക് നീങ്ങുമ്പോൾ മാത്രമേ തെർമോഡൈനാമിക്സ് നിയമങ്ങൾ ബാധകമാകൂ. സന്തുലിതാവസ്ഥയിലുള്ള ഒരു സംവിധാനത്തിന് സമയത്തിനനുസരിച്ച് മർദ്ദം, താപനില തുടങ്ങിയ വിശാലമായ ഗുണങ്ങൾ മാറില്ല. ഈ യൂണിറ്റിൽ, തെർമോഡൈനാമിക്സ് വഴി ചില പ്രധാന ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകാൻ ഞങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നു:

ഒരു രാസപ്രവർത്തനത്തിൽ/പ്രക്രിയയിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ഊർജ്ജ മാറ്റങ്ങൾ എങ്ങനെ നിർണ്ണയിക്കും? അത് സംഭവിക്കുമോ ഇല്ലയോ?

ഒരു രാസപ്രവർത്തനത്തെ/പ്രക്രിയയെ എന്താണ് നയിക്കുന്നത്?

രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ എത്രത്തോളം മുന്നോട്ട് പോകുന്നു?

6.1 തെർമോഡൈനാമിക് പദങ്ങൾ

രാസപ്രവർത്തനങ്ങളും അവയോടൊപ്പമുള്ള ഊർജ്ജ മാറ്റങ്ങളും ഞങ്ങൾക്ക് താൽപ്പര്യമുണ്ട്. ഇതിനായി ചില തെർമോഡൈനാമിക് പദങ്ങൾ അറിയേണ്ടതുണ്ട്. ഇവ ചുവടെ ചർച്ച ചെയ്യുന്നു.

6.1.1 സംവിധാനവും പരിസരവും

തെർമോഡൈനാമിക്സിൽ ഒരു സംവിധാനം എന്നത് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആ ഭാഗത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അവിടെ നിരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുന്നു, ശേഷിക്കുന്ന പ്രപഞ്ചം പരിസരത്തെ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. സംവിധാനം ഒഴികെയുള്ള എല്ലാം പരിസരത്തിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. സംവിധാനവും പരിസരവും ചേർന്നാണ് പ്രപഞ്ചം.

പ്രപഞ്ചം $=$ സംവിധാനം + പരിസരം

എന്നിരുന്നാലും, സംവിധാനത്തിൽ സംഭവിക്കുന്ന മാറ്റങ്ങളാൽ സംവിധാനം ഒഴികെയുള്ള മുഴുവൻ പ്രപഞ്ചവും ബാധിക്കപ്പെടുന്നില്ല. അതിനാൽ, എല്ലാ പ്രായോഗിക ആവശ്യങ്ങൾക്കും, സംവിധാനവുമായി ഇടപെടാൻ കഴിയുന്ന ശേഷിക്കുന്ന പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഭാഗമാണ് പരിസരം. സാധാരണയായി, സംവിധാനത്തിന്റെ അയൽപക്കത്തുള്ള സ്ഥലത്തിന്റെ പ്രദേശം അതിന്റെ പരിസരമായി കണക്കാക്കുന്നു.

ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ബീക്കറിൽ സൂക്ഷിച്ചിരിക്കുന്ന A, B എന്നീ രണ്ട് പദാർത്ഥങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള പ്രവർത്തനം ഞങ്ങൾ പഠിക്കുകയാണെങ്കിൽ, പ്രവർത്തന മിശ്രിതം അടങ്ങിയ ബീക്കർ സംവിധാനമാണ്, ബീക്കർ സൂക്ഷിച്ചിരിക്കുന്ന മുറി പരിസരമാണ് (ചിത്രം 6.1).

ചിത്രം 6.1 സംവിധാനവും പരിസരവും

സംവിധാനം ബീക്കർ അല്ലെങ്കിൽ ടെസ്റ്റ് ട്യൂബ് പോലുള്ള ഭൗതിക അതിരുകളാൽ നിർവചിക്കപ്പെടാം, അല്ലെങ്കിൽ സ്ഥലത്തെ ഒരു പ്രത്യേക വ്യാപ്തം വ്യക്തമാക്കുന്ന കാർട്ടീഷ്യൻ കോർഡിനേറ്റുകളുടെ ഒരു കൂട്ടത്താൽ സംവിധാനം നിർവചിക്കപ്പെടാം. യഥാർത്ഥമോ സാങ്കൽപ്പികമോ ആയ ചിലതരം മതിലുകളാൽ പരിസരത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ച സംവിധാനമായി ചിന്തിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. സംവിധാനത്തെ പരിസരത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്ന മതിലിനെ അതിർത്തി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സംവിധാനത്തിലേക്കോ പുറത്തേക്കോ ദ്രവ്യത്തിന്റെയും ഊർജ്ജത്തിന്റെയും എല്ലാ ചലനങ്ങളും നിയന്ത്രിക്കാനും ട്രാക്ക് ചെയ്യാനും ഇത് രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നു.

6.1.2 സംവിധാനങ്ങളുടെ തരങ്ങൾ

സംവിധാനത്തിലേക്കോ പുറത്തേക്കോ ദ്രവ്യത്തിന്റെയും ഊർജ്ജത്തിന്റെയും ചലനങ്ങൾ അനുസരിച്ച് ഞങ്ങൾ സംവിധാനങ്ങളെ കൂടുതൽ വർഗ്ഗീകരിക്കുന്നു.

1. തുറന്ന സംവിധാനം

ഒരു തുറന്ന സംവിധാനത്തിൽ, സംവിധാനവും പരിസരവും തമ്മിൽ ഊർജ്ജത്തിന്റെയും ദ്രവ്യത്തിന്റെയും കൈമാറ്റം ഉണ്ട് [ചിത്രം 6.2 (a)]. ഒരു തുറന്ന ബീക്കറിൽ പ്രതിപ്രവർത്തകങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം ഒരു തുറന്ന സംവിധാനത്തിന്റെ ഉദാഹരണമാണ്[^0]. ഇവിടെ അതിർത്തി ബീക്കറും പ്രതിപ്രവർത്തകങ്ങളും ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒരു സാങ്കൽപ്പിക ഉപരിതലമാണ്.

2. അടച്ച സംവിധാനം

ഒരു അടച്ച സംവിധാനത്തിൽ, ദ്രവ്യത്തിന്റെ കൈമാറ്റമില്ല, പക്ഷേ സംവിധാനവും പരിസരവും തമ്മിൽ ഊർജ്ജ കൈമാറ്റം സാധ്യമാണ് [ചിത്രം 6.2 (b)]. ചാലക വസ്തുവായ (ഉദാ. ചെമ്പ് അല്ലെങ്കിൽ ഉരുക്ക്) ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച അടച്ച പാത്രത്തിൽ പ്രതിപ്രവർത്തകങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം ഒരു അടച്ച സംവിധാനത്തിന്റെ ഉദാഹരണമാണ്.

ചിത്രം 6.2 തുറന്ന, അടച്ച, ഒറ്റപ്പെട്ട സംവിധാനങ്ങൾ.

3. ഒറ്റപ്പെട്ട സംവിധാനം

ഒരു ഒറ്റപ്പെട്ട സംവിധാനത്തിൽ, സംവിധാനവും പരിസരവും തമ്മിൽ ഊർജ്ജത്തിന്റെയോ ദ്രവ്യത്തിന്റെയോ കൈമാറ്റമില്ല [ചിത്രം 6.2 (c)]. തെർമോസ് ഫ്ലാസ്കിലോ മറ്റേതെങ്കിലും അടച്ച ഇൻസുലേറ്റഡ് പാത്രത്തിലോ പ്രതിപ്രവർത്തകങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം ഒരു ഒറ്റപ്പെട്ട സംവിധാനത്തിന്റെ ഉദാഹരണമാണ്.

6.1.3 സംവിധാനത്തിന്റെ അവസ്ഥ

ഉപയോഗപ്രദമായ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ നടത്താൻ സംവിധാനം വിവരിക്കേണ്ടതുണ്ട്, അതിന്റെ മർദ്ദം $(p)$, വ്യാപ്തം $(V)$, താപനില $(T)$ എന്നിവയും സംവിധാനത്തിന്റെ ഘടനയും അളവുരീത്യിൽ വ്യക്തമാക്കുന്നതിലൂടെ. മാറ്റത്തിന് മുമ്പും ശേഷവും വ്യക്തമാക്കി സംവിധാനം വിവരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. നിങ്ങളുടെ ഫിസിക്സ് കോഴ്സിൽ നിന്ന് നിങ്ങൾ ഓർക്കും, ഒരു നിശ്ചിത സമയത്ത്, സംവിധാനത്തിന്റെ ഓരോ പിണ്ഡ ബിന്ദുവിന്റെയും സ്ഥാനവും പ്രവേഗവും വ്യക്തമാക്കി മെക്കാനിക്സിൽ ഒരു സംവിധാനത്തിന്റെ അവസ്ഥ പൂർണ്ണമായി വ്യക്തമാക്കുന്നു. തെർമോഡൈനാമിക്സിൽ, സംവിധാനത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ മറ്റൊരു വളരെ ലളിതമായ ആശയം അവതരിപ്പിക്കുന്നു. ഓരോ കണത്തിന്റെയും ചലനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള വിശദമായ അറിവ് ആവശ്യമില്ല, കാരണം, സംവിധാനത്തിന്റെ ശരാശരി അളക്കാവുന്ന ഗുണങ്ങളുമായി ഞങ്ങൾ ഇടപെടുന്നു. സംവിധാനത്തിന്റെ അവസ്ഥ സംസ്ഥാന പ്രവർത്തനങ്ങളോ സംസ്ഥാന വേരിയബിളുകളോ വഴി വ്യക്തമാക്കുന്നു.

ഒരു തെർമോഡൈനാമിക് സംവിധാനത്തിന്റെ അവസ്ഥ അതിന്റെ അളക്കാവുന്ന അല്ലെങ്കിൽ വിശാലമായ (ബൾക്ക്) ഗുണങ്ങളാൽ വിവരിക്കപ്പെടുന്നു. ഒരു വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥ അതിന്റെ മർദ്ദം ( $p$ ), വ്യാപ്തം $(V)$, താപനില ( $T$ ), അളവ് ( $n$ ) മുതലായവ ഉദ്ധരിച്ച് വിവരിക്കാം. $p, V, T$ പോലുള്ള വേരിയബിളുകളെ സംസ്ഥാന വേരിയബിളുകൾ അല്ലെങ്കിൽ സംസ്ഥാന പ്രവർത്തനങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, കാരണം അവയുടെ മൂല്യങ്ങൾ സംവിധാനത്തിന്റെ അവസ്ഥയെ മാത്രം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, അത് എങ്ങനെയാണ് എത്തിച്ചേരുന്നതെന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നില്ല. ഒരു സംവിധാനത്തിന്റെ അവസ്ഥ പൂർണ്ണമായി നിർവചിക്കാൻ, സംവിധാനത്തിന്റെ എല്ലാ ഗുണങ്ങളും നിർവചിക്കേണ്ടതില്ല; ഒരു നിശ്ചിത എണ്ണം ഗുണങ്ങൾ മാത്രമേ സ്വതന്ത്രമായി മാറ്റാൻ കഴിയൂ. ഈ സംഖ്യ സംവിധാനത്തിന്റെ സ്വഭാവത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ എണ്ണം വിശാലമായ ഗുണങ്ങൾ ശരിയാക്കിയാൽ, മറ്റുള്ളവയ്ക്ക് സ്വയമേവ നിശ്ചിത മൂല്യങ്ങൾ ഉണ്ടാകും. പരിസരത്തിന്റെ അവസ്ഥ ഒരിക്കലും പൂർണ്ണമായി വ്യക്തമാക്കാൻ കഴിയില്ല; അത്രയേറെ ചെയ്യേണ്ടതില്ല എന്നത് ഭാഗ്യമാണ്.

6.1.4 ഒരു സംസ്ഥാന പ്രവർത്തനമായി ആന്തരിക ഊർജ്ജം

നമ്മുടെ രാസ സംവിധാനം ഊർജ്ജം നഷ്ടപ്പെടുകയോ നേടുകയോ ചെയ്യുന്നതിനെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കുമ്പോൾ, സംവിധാനത്തിന്റെ മൊത്തം ഊർജ്ജത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന ഒരു അളവ് അവതരിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ട്. അത് രാസമോ, വൈദ്യുതമോ, യാന്ത്രികമോ അല്ലെങ്കിൽ നിങ്ങൾ ചിന്തിക്കാവുന്ന മറ്റേതെങ്കിലും തരത്തിലുള്ള ഊർജ്ജമോ ആകാം, ഇവയെല്ലാം കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നത് സംവിധാനത്തിന്റെ ഊർജ്ജമാണ്. തെർമോഡൈനാമിക്സിൽ, ഞങ്ങൾ അതിനെ ആന്തരിക ഊർജ്ജം, $U$ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അത് മാറാം, എപ്പോൾ

• സംവിധാനത്തിലേക്കോ പുറത്തേക്കോ താപം കടക്കുന്നു,
• സംവിധാനത്തിൽ അല്ലെങ്കിൽ സംവിധാനം വഴി പ്രവൃത്തി ചെയ്യപ്പെടുന്നു,
• ദ്രവ്യം സംവിധാനത്തിൽ പ്രവേശിക്കുകയോ വിടുകയോ ചെയ്യുന്നു.

ഈ സംവിധാനങ്ങൾ നിങ്ങൾ ഇതിനകം തന്നെ വിഭാഗം 5.1.2-ൽ പഠിച്ചതുപോലെ അതനുസരിച്ച് വർഗ്ഗീകരിക്കപ്പെടുന്നു.

(a) പ്രവൃത്തി

ആദ്യം, പ്രവൃത്തി ചെയ്തുകൊണ്ട് ആന്തരിക ഊർജ്ജത്തിലെ മാറ്റം പരിശോധിക്കാം. ഞങ്ങൾ ഒരു തെർമോസ് ഫ്ലാസ്കിലോ ഇൻസുലേറ്റഡ് ബീക്കറിലോ ഒരു നിശ്ചിത അളവ് വെള്ളം അടങ്ങിയ ഒരു സംവിധാനം എടുക്കുന്നു. ഇത് അതിന്റെ അതിർത്തിയിലൂടെ സംവിധാനവും പരിസരവും തമ്മിൽ താപ കൈമാറ്റം അനുവദിക്കില്ല, ഈ തരത്തിലുള്ള സംവിധാനത്തെ ഞങ്ങൾ അഡിയാബാറ്റിക് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. അത്തരമൊരു സംവിധാനത്തിന്റെ അവസ്ഥ മാറ്റപ്പെടുന്ന രീതിയെ അഡിയാബാറ്റിക് പ്രക്രിയ എന്ന് വിളിക്കും. സംവിധാനവും പരിസരവും തമ്മിൽ താപ കൈമാറ്റമില്ലാത്ത ഒരു പ്രക്രിയയാണ് അഡിയാബാറ്റിക് പ്രക്രിയ. ഇവിടെ, സംവിധാനത്തെയും പരിസരത്തെയും വേർതിരിക്കുന്ന മതിലിനെ അഡിയാബാറ്റിക് മതിൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു (ചിത്രം 6.3).

ചിത്രം 6.3 അതിന്റെ അതിർത്തിയിലൂടെ താപ കൈമാറ്റം അനുവദിക്കാത്ത ഒരു അഡിയാബാറ്റിക് സംവിധാനം

സംവിധാനത്തിൽ ചില പ്രവൃത്തികൾ ചെയ്തുകൊണ്ട് സംവിധാനത്തിന്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജത്തിലെ മാറ്റം കൊണ്ടുവരാം. സംവിധാനത്തിന്റെ പ്രാരംഭ അവസ്ഥയെ $\mathrm{A}$ അവസ്ഥയായും അതിന്റെ താപനില $T_{\mathrm{A}}$ ആയും വിളിക്കാം. A അവസ്ഥയിലുള്ള സംവിധാനത്തിന്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജത്തെ $U_{\mathrm{A}}$ എന്ന് വിളിക്കാം. രണ്ട് വ്യത്യസ്ത രീതികളിൽ സംവിധാനത്തിന്റെ അവസ്ഥ മാറ്റാൻ കഴിയും.

ഒരു വഴി: ഞങ്ങൾ ചില യാന്ത്രിക പ്രവൃത്തികൾ, $1 \mathrm{~kJ}$ എന്ന് പറയാം, ചെറിയ പാഡിലുകളുടെ ഒരു കൂട്ടം തിരിക്കുകയും അതുവഴി വെള്ളം ഇളക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പുതിയ അവസ്ഥയെ $B$ അവസ്ഥയും അതിന്റെ താപനില, $T_{\mathrm{B}}$ എന്നും വിളിക്കാം. $T_{\mathrm{B}}>T_{\mathrm{A}}$ ഉം താപനിലയിലെ മാറ്റം, $\Delta T=T_{\mathrm{B}}-T_{\mathrm{A}}$ ഉം ആണെന്ന് കണ്ടെത്തി. $\mathrm{B}$ അവസ്ഥയിലുള്ള സംവിധാനത്തിന്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജം $U_{\mathrm{B}}$ ഉം ആന്തരിക ഊർജ്ജത്തിലെ മാറ്റം, $\Delta U=U_{\mathrm{B}}-U_{\mathrm{A}}$ ഉം ആയിരിക്കട്ടെ.

രണ്ടാമത്തെ വഴി: ഞങ്ങൾ ഇപ്പോൾ ഒരു ഇമ്മേർഷൻ റോഡിന്റെ സഹായത്തോടെ തുല്യ അളവിലുള്ള (അതായത്, $1 \mathrm{~kJ}$ ) വൈദ്യുത പ്രവൃത്തി ചെയ്യുകയും താപനിലയിലെ മാറ്റം രേഖപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. താപനിലയിലെ മാറ്റം മുമ്പത്തെ കേസിലെ അതേപടി തന്നെയാണെന്ന് ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നു, $T_{\mathrm{B}}-T_{\mathrm{A}}$ എന്ന് പറയാം.

വാസ്തവത്തിൽ, മുകളിലുള്ള രീതിയിലുള്ള പരീക്ഷണങ്ങൾ J. P. Joule 1840-50 കാലഘട്ടത്തിൽ നടത്തി, സംവിധാനത്തിൽ ചെയ്യുന്ന ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള പ്രവൃത്തി, അത് എങ്ങനെയാണ് ചെയ്തതെന്നത് പരിഗണിക്കാതെ (പാതയിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമായി) സംവിധാനത്തിന്റെ താപനിലയിലെ മാറ്റം അളക്കുന്നതുപോലെ അതേ അവസ്ഥ മാറ്റം ഉണ്ടാക്കിയെന്ന് കാണിക്കാൻ അദ്ദേഹത്തിന് കഴിഞ്ഞു.

അതിനാൽ, ഒരു അളവ്, ആന്തരിക ഊർജ്ജം $U$, നിർവചിക്കുന്നത് അനുയോജ്യമാണെന്ന് തോന്നുന്നു, അതിന്റെ മൂല്യം ഒരു സംവിധാനത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ സ്വഭാവമാണ്, അതുവഴി അഡിയാബാറ്റിക് പ്രവൃത്തി, $\mathrm{w_\text {ad }}$, ഒരു അവസ്ഥ മാറ്റം കൊണ്ടുവരാൻ ആവശ്യമായത് ഒരു അവസ്ഥയിലെ $U$ ന്റെ മൂല്യവും മറ്റൊരു അവസ്ഥയിലെ മൂല്യവും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസത്തിന് തുല്യമാണ്, $\Delta U$ അതായത്,

$$ \Delta U=U_{2}-U_{1}=\mathrm{w_\mathrm{ad}} $$

അതിനാൽ, സംവിധാനത്തിന്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജം, $U$, ഒരു സംസ്ഥാന പ്രവർത്തനമാണ്.

രാസ തെർമോഡൈനാമിക്സിൽ IUPAC-ന്റെ രീതികൾ പ്രകാരം. പോസിറ്റീവ് ചിഹ്നം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നത് സംവിധാനത്തിൽ പ്രവൃത്തി ചെയ്യുമ്പോൾ $w_{ad}$ പോസിറ്റീവ് ആണെന്നും സംവിധാനത്തിന്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജം വർദ്ധിക്കുന്നുവെന്നുമാണ്. അതുപോലെ, സംവിധാനം വഴി പ്രവൃത്തി ചെയ്യുകയാണെങ്കിൽ, $w_{ad}$ നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കും, കാരണം സംവിധാനത്തിന്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജം കുറയുന്നു.

മറ്റ് പരിചിതമായ സംസ്ഥാന പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ പേര് പറയാൻ കഴിയുമോ? മറ്റ് പരിചിതമായ സംസ്ഥാന പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ചിലത് $V, p$, $T$ എന്നിവയാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, സംവിധാനത്തിന്റെ താപനില $25^{\circ} \mathrm{C}$ ൽ നിന്ന് $35^{\circ} \mathrm{C}$ ലേക്ക് മാറ്റുകയാണെങ്കിൽ, താപനിലയിലെ മാറ്റം $35^{\circ} \mathrm{C}-25^{\circ} \mathrm{C}=+10^{\circ} \mathrm{C}$ ആണ്, ഞങ്ങൾ നേരിട്ട് $35^{\circ} \mathrm{C}$ ലേക്ക് പോകുകയാണോ അല്ലെങ്കിൽ സംവിധാനത്തെ കുറച്ച് ഡിഗ്രി തണുപ്പിക്കുകയാണോ, തുടർന്ന് സംവിധാനത്തെ അന്തിമ താപനിലയിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുകയാണോ എന്നത് പരിഗണിക്കാതെ. അങ്ങനെ, $T$ ഒരു സംസ്ഥാന പ്രവർത്തനമാണ്, താപനിലയിലെ മാറ്റം എടുത്ത പാതയിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു കുളത്തിലെ വെള്ളത്തിന്റെ വ്യാപ്തം ഒരു സംസ്ഥാന പ്രവർത്തനമാണ്, കാരണം അതിലെ വെള്ളത്തിന്റെ വ്യാപ്തത്തിലെ മാറ്റം മഴയിലൂടെയോ ട്യൂബ്വെൽ വഴിയോ അല്ലെങ്കിൽ രണ്ടും വഴിയോ കുളത്തിൽ വെള്ളം നിറയ