Internal pressure
આંતરિક દબાણ એ એક માપ છે કે જ્યારે સિસ્ટમની આંતરિક ઊર્જા સતત તાપમાન પર વિસ્તરે છે અથવા સંકોચાય છે ત્યારે તે કેવી રીતે બદલાય છે. તે દબાણ જેવા જ પરિમાણો ધરાવે છે, જેનો એસ. આઈ. એકમ પાસ્કલ છે. આંતરિક દબાણને સામાન્ય રીતે પ્રતીક આપવામાં આવે છે. તેને સ્થિર તાપમાન પર કદના સંદર્ભમાં આંતરિક ઊર્જાના આંશિક વ્યુત્પન્ન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છેઃ સ્થિતિનું થર્મોડાયનેમિક સમીકરણ આંતરિક દબાણને તાપમાન, દબાણ અને તેમની પરસ્પર નિર્ભરતાના સંદર્ભમાં વ્યક્ત કરી શકાય છેઃ આ સમીકરણ સૌથી સરળ થર્મોડાયનેમિક સમીકરણોમાંનું એક છે. વધુ સ્પષ્ટ રીતે કહીએ તો, તે થર્મોડાયનેમિક ગુણધર્મ સંબંધ છે, કારણ કે તે કોઈપણ પ્રણાલી માટે સાચું છે અને સ્થિતિના સમીકરણને એક અથવા વધુ થર્મોડાયનેમિક ઊર્જા ગુણધર્મો સાથે જોડે છે. અહીં આપણે તેને "સ્થિતિનું થર્મોડાયનેમિક સમીકરણ" તરીકે ઓળખીએ છીએ. અવસ્થાના થર્મોડાયનેમિક સમીકરણની વ્યુત્પત્તિ મૂળભૂત થર્મોડાયનેમિક સમીકરણ આંતરિક ઊર્જાના ચોક્કસ તફાવત માટે જણાવે છેઃ આ સમીકરણને સતત તાપમાન પર વિભાજીત કરવાથી મળે છેઃ અને મેક્સવેલ સંબંધોમાંના એકનો ઉપયોગ કરીનેઃ, આ સંપૂર્ણ વાયુ આપે છે. આંતરિક દબાણને સતત તાપમાન પર લેવામાં આવે છે, તેથી, જે સૂચવે છે અને અંતે, એટલે કે. સંપૂર્ણ વાયુની આંતરિક ઊર્જા તેના જથ્થાથી સ્વતંત્ર હોય છે. ઉપરોક્ત સંબંધનો ઉપયોગ સંપૂર્ણ વાયુની વ્યાખ્યા તરીકે થઈ શકે છે. કોઈ પણ પરમાણુ દલીલો બોલાવ્યા વિના સંબંધને સાબિત કરી શકાય છે. જો આપણે આદર્શ વાયુ નિયમનો ઉપયોગ કરીએ તો તે રાજ્યના થર્મોડાયનેમિક સમીકરણથી સીધું અનુસરે છે. આપણી પાસે વાસ્તવિક વાયુઓ છે વાસ્તવિક વાયુઓમાં બિન-શૂન્ય આંતરિક દબાણ હોય છે કારણ કે જેમ જેમ વાયુઓ સમઉષ્મીય રીતે વિસ્તરે છે તેમ તેમ તેમની આંતરિક ઊર્જા બદલાય છે-તે વિસ્તરણ પર વધી શકે છે (, વાયુના કણો વચ્ચે પ્રબળ આકર્ષક દળોની હાજરી સૂચવે છે) અથવા ઘટાડો (, પ્રબળ પ્રતિકર્ષણ). અનંત કદની મર્યાદામાં આ આંતરિક દબાણ શૂન્યના મૂલ્ય સુધી પહોંચે છેઃ, એ હકીકતને અનુરૂપ છે કે તમામ વાસ્તવિક વાયુઓને યોગ્ય રીતે મોટા કદની મર્યાદામાં સંપૂર્ણ હોવાનો અંદાજ લગાવી શકાય છે. ઉપરોક્ત વિચારણાઓનો સારાંશ જમણી બાજુના આલેખ પર આપવામાં આવ્યો છે. જો વાસ્તવિક ગેસને વાન ડર વાલ્સ સ્થિતિના સમીકરણ દ્વારા વર્ણવી શકાય તો તે થર્મોડાયનેમિક સ્થિતિના સમીકરણને અનુસરે છે કે પરિમાણ હંમેશા હકારાત્મક હોવાથી, તેનું આંતરિક દબાણ પણ છેઃ વાન ડર વાલ્સ ગેસની આંતરિક ઊર્જા હંમેશા વધે છે જ્યારે તે આઇસોથર્મલી રીતે વિસ્તરે છે. આ પરિમાણ ગેસમાં અણુઓ વચ્ચે આકર્ષક બળોની અસરનું મોડેલ બનાવે છે. જો કે, વાસ્તવિક બિન-આદર્શ વાયુઓ યોગ્ય પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં હકારાત્મક અને નકારાત્મક આંતરિક દબાણ વચ્ચે સંકેત પરિવર્તન પ્રદર્શિત કરે તેવી અપેક્ષા રાખી શકાય છે, જો પ્રતિકારક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ રસની પ્રણાલીના આધારે મહત્વપૂર્ણ બની જાય. ઢીલી રીતે કહીએ તો, આ એવી પરિસ્થિતિઓમાં થવાનું વલણ ધરાવે છે કે જેમાં ગેસનું સંકોચન પરિબળ 1 કરતા વધારે હોય. વધુમાં, યુલર સાંકળ સંબંધના ઉપયોગ દ્વારા તે દર્શાવી શકાય છે કે "જુલ ગુણાંક" તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરીને અને સ્થિર કદ પર ઉષ્મા ક્ષમતા તરીકે ઓળખીને, આપણી પાસે ગુણાંક સ્થિર પ્રયોગ માટે તાપમાનમાં ફેરફારને માપવા દ્વારા મેળવી શકાય છે, એટલે કે, એડિયાબેટિક મુક્ત વિસ્તરણ (નીચે જુઓ). આ ગુણાંક ઘણીવાર નાનો હોય છે, અને સામાન્ય રીતે સામાન્ય દબાણ પર નકારાત્મક હોય છે (જેમ કે વેન ડેર વાલ્સ સમીકરણ દ્વારા આગાહી કરવામાં આવી છે). જ્યુલ પ્રયોગ જેમ્સ જ્યુલએ તેમના વિસ્તરણ પ્રયોગમાં હવાના આંતરિક દબાણને માપવાનો પ્રયાસ કર્યો હતો, જેમાં ધાતુના એક જહાજમાંથી ઉચ્ચ દબાણવાળી હવાને બીજા જહાજમાં એડિયાબેટિક રીતે પમ્પ કરીને બહાર કાઢવામાં આવી હતી. જે જળ સ્નાનમાં તંત્ર ડૂબી ગયું હતું તેનાથી તેના તાપમાનમાં કોઈ ફેરફાર થયો ન હતો, જે દર્શાવે છે કે આંતરિક ઊર્જામાં કોઈ ફેરફાર થયો નથી. આમ, હવાનું આંતરિક દબાણ દેખીતી રીતે શૂન્ય જેટલું હતું અને હવા એક સંપૂર્ણ વાયુ તરીકે કામ કરતી હતી. સંપૂર્ણ વર્તણૂકમાંથી વાસ્તવિક વિચલનો જોવા મળ્યા ન હતા કારણ કે તે ખૂબ નાના હોય છે અને પાણીની ચોક્કસ ઉષ્મા ક્ષમતા પ્રમાણમાં વધારે હોય છે. સંદર્ભ ગ્રંથસૂચિ પીટર એટકિન્સ અને જુલિયો ડી પૌલા, ભૌતિક રસાયણશાસ્ત્ર 8 મી આવૃત્તિ, પીપી. 60-61 થર્મોડાયનેમિક ગુણધર્મો દબાણ