Heat
تھرموڈینامکس میں، حرارت درجہ حرارت کے فرق کی وجہ سے نظاموں کے درمیان منتقل ہونے والی تھرمل توانائی ہے۔ بول چال کے استعمال میں، حرارت کبھی کبھی خود حرارتی توانائی سے مراد ہوتی ہے۔ تھرمل انرجی کسی مادے میں ایٹموں کو ہلانے اور ٹکرانے کی حرکی توانائی ہے۔ رسمی بمقابلہ غیر رسمی استعمال کی ایک مثال دائیں ہاتھ کی تصویر سے حاصل کی جا سکتی ہے، جس میں دھات کی بار اپنے گرم سرے سے اپنے سرد سرے تک "حرارت کا انعقاد" کر رہی ہے، لیکن اگر دھات کی بار کو تھرموڈینامک نظام سمجھا جاتا ہے، تو دھات کی بار کے اندر بہنے والی توانائی کو اندرونی توانائی کہا جاتا ہے، گرمی نہیں۔ گرم دھات کی بار بھی گرمی کو اپنے ارد گرد منتقل کر رہی ہے، جو گرمی کے سخت اور ڈھیلے معنی دونوں کے لیے ایک درست بیان ہے۔ غیر رسمی استعمال کی ایک اور مثال حرارت کے مواد کی اصطلاح ہے، جو اس حقیقت کے باوجود استعمال ہوتی ہے کہ طبیعیات حرارت کو توانائی کی منتقلی کے طور پر بیان کرتی ہے۔ زیادہ درست طریقے سے، یہ تھرمل توانائی ہے جو نظام یا جسم میں موجود ہوتی ہے، کیونکہ یہ کمپن کے طریقوں کی آزادی کی خوردبین ڈگریوں میں محفوظ ہوتی ہے۔ حرارت ایک ایسی توانائی ہے جو تھرموڈینامک نظام میں یا اس سے منتقل ہوتی ہے، ایک ایسے طریقہ کار کے ذریعے جس میں حرکت کے خوردبین جوہری طریقے یا متعلقہ میکروسکوپک خصوصیات شامل ہوتی ہیں۔ یہ وضاحتی خصوصیت تھرموڈینامک ورک یا ماس ٹرانسفر کے ذریعے توانائی کی منتقلی کو خارج کرتی ہے۔ مقداری طور پر متعین، کسی عمل میں شامل حرارت کسی نظام کی حتمی اور ابتدائی حالتوں کے درمیان اندرونی توانائی میں فرق ہے، اور اس عمل میں کیے گئے کام کو گھٹانا ہے۔ یہ تھرموڈینامکس کے پہلے قانون کی تشکیل ہے۔ حرارت کے طور پر منتقل ہونے والی توانائی کی پیمائش کو کیلوریمیٹری کہا جاتا ہے، جو تعامل کرنے والے اجسام کی حالتوں پر اس کے اثر کی پیمائش کے ذریعے انجام دی جاتی ہے۔ مثال کے طور پر، حرارت کی پیمائش پگھلی ہوئی برف کی مقدار، یا نظام کے ارد گرد کسی شے کے درجہ حرارت میں تبدیلی سے کی جا سکتی ہے۔ اکائیوں کے بین الاقوامی نظام (ایس آئی) میں حرارت کی پیمائش کی اکائی، توانائی کی ایک شکل کے طور پر، جول (جے) ہے۔ اشارے اور اکائیاں توانائی کی ایک شکل کے طور پر، حرارت کی اکائی بین الاقوامی نظام اکائیوں (ایس آئی) میں یونٹ جول (جے) ہے۔ اس کے علاوہ، انجینئرنگ کی بہت سی اطلاقی شاخیں دیگر، روایتی اکائیوں، جیسے برٹش تھرمل یونٹ (بی ٹی یو) اور کیلوری کا استعمال کرتی ہیں۔ حرارت کی شرح کے لیے معیاری اکائی واٹ (ڈبلیو) ہے، جس کی تعریف ایک جول فی سیکنڈ کے طور پر کی گئی ہے۔ گرمی کی علامت کو روڈولف کلاسیئس اور میککوورن رینکائن نے متعارف کرایا تھا۔ کسی نظام کے ذریعے اپنے ارد گرد میں چھوڑی جانے والی حرارت روایتی طور پر ایک منفی مقدار () ہوتی ہے ؛ جب کوئی نظام اپنے ارد گرد سے حرارت جذب کرتا ہے، تو یہ مثبت () ہوتا ہے۔ حرارت کی منتقلی کی شرح، یا فی یونٹ وقت میں حرارت کے بہاؤ کو اس سے ظاہر کیا جاتا ہے، لیکن یہ حالت کے فنکشن کا وقت مشتق نہیں ہے (جسے ڈاٹ نوٹیشن کے ساتھ بھی لکھا جا سکتا ہے) کیونکہ حرارت حالت کا فنکشن نہیں ہے۔ حرارت کے بہاؤ کی تعریف حرارت کی منتقلی کی شرح فی یونٹ کراس سیکشنل ایریا (واٹ فی مربع میٹر) کے طور پر کی جاتی ہے۔ کلاسیکی تھرموڈینامکس حرارت اور اینٹروپی 1856 میں، روڈولف کلاسیئس نے بند نظاموں کا حوالہ دیتے ہوئے، جن میں مادے کی منتقلی نہیں ہوتی ہے، مکینیکل تھیوری آف ہیٹ (تھرموڈینامکس کا دوسرا قانون) میں دوسرے بنیادی نظریہ (تھرموڈینامکس کا دوسرا قانون) کی وضاحت کی: "اگر دو تبدیلیاں، جو کسی دوسری مستقل تبدیلی کی ضرورت کے بغیر، باہمی طور پر ایک دوسرے کی جگہ لے سکتی ہیں، تو مساوی کہلاتی ہیں، تو درجہ حرارت T پر کام سے پیدا ہونے والی حرارت Q کی مقدار کی نسلیں، مساوات کی قدر رکھتی ہیں:" 1865 میں، وہ S کی علامت والی اینٹروپی کی وضاحت کرنے آیا، جیسے کہ درجہ حرارت T پر حرارت Q کی مقدار کی فراہمی کی وجہ سے نظام کی اینٹروپی کو بغیر حرارت کے توانائی کی منتقلی میں بڑھایا جاتا ہے۔ نظام میں اینٹروپی کے اضافے کو دو حصوں پر مشتمل سمجھا جا سکتا ہے، ایک اضافہ، جو آس پاس کے ماحول میں اینٹروپی کی تبدیلی سے میل کھاتا ہے، یا 'معاوضہ' دیتا ہے، اور مزید اضافہ، جسے نظام میں 'پیدا شدہ' یا 'پیدا شدہ' سمجھا جا سکتا ہے، اور اس لیے اسے 'غیر معاوضہ' کہا جاتا ہے۔ اس طرح یہ بھی لکھا جا سکتا ہے نظام اور آس پاس کے ماحول میں اینٹروپی کی کل تبدیلی اس طرح ہوتی ہے۔ یہ بھی لکھا جا سکتا ہے۔ اس کے بعد کہا جاتا ہے کہ اینٹروپی کی ایک مقدار آس پاس سے نظام میں منتقل ہو گئی ہے۔ چونکہ اینٹروپی ایک محفوظ شدہ مقدار نہیں ہے، اس لیے یہ بات کرنے کے عمومی طریقے سے مستثنی ہے، جس میں منتقل شدہ رقم محفوظ شدہ مقدار کی ہوتی ہے۔ تھرموڈینامکس کے دوسرے قانون سے یہ پتہ چلتا ہے کہ حرارت کی بے ساختہ منتقلی میں، جس میں نظام کا درجہ حرارت آس پاس کے درجہ حرارت سے مختلف ہوتا ہے: منتقلی کے ریاضیاتی تجزیے کے مقاصد کے لیے، کوئی ایسے فرضی عمل کے بارے میں سوچتا ہے جسے ریورسیبل کہا جاتا ہے، جس میں نظام کا درجہ حرارت آس پاس کے درجہ حرارت سے شاید ہی کم ہوتا ہے، اور منتقلی ناقابل فہم طور پر سست رفتار سے ہوتی ہے۔ فارمولہ () میں مذکورہ تعریف کے بعد، اس طرح کے فرضی الٹ عمل کے لیے، منتقل شدہ حرارت کی مقدار (ایک غیر درست تفریق) کا تجزیہ ایک مقدار کے طور پر کیا جاتا ہے، جس میں (ایک قطعی تفریق): یہ مساوات صرف ایک فرضی منتقلی کے لیے درست ہے جس میں اینٹروپی کی کوئی پیداوار نہیں ہے، یعنی، جس میں کوئی غیر معاوضہ اینٹروپی نہیں ہے۔ اگر، اس کے برعکس، عمل قدرتی ہے، اور واقعی ناقابل واپسی کے ساتھ ہو سکتا ہے، تو اس کے ساتھ اینٹروپی کی پیداوار ہوتی ہے۔ اس مقدار کو کلاسیئس نے "غیر معاوضہ حرارت" قرار دیا تھا، حالانکہ یہ موجودہ اصطلاحات کے مطابق نہیں ہے۔ یہ اس بیان کی طرف لے جاتا ہے جو بند نظاموں کے لیے تھرموڈینامکس کا دوسرا قانون ہے۔ غیر توازن تھرموڈینامکس میں جو مقامی تھرموڈینامک توازن کے مفروضے کو فرض کرنے کا تخمینہ بناتا ہے، اس کے لیے ایک خاص اشارہ ہے۔ حرارت کے طور پر توانائی کی منتقلی ایک لامحدود درجہ حرارت کے فرق کے پار ہوتی ہے، تاکہ نظام عنصر اور اس کے آس پاس کا درجہ حرارت کافی حد تک ایک جیسا ہو۔ پھر کوئی لکھتا ہے جہاں تعریف کے مطابق قدرتی عمل کا دوسرا قانون اس بات پر زور دیتا ہے کہ حرارت اور اینتھالپی ایک بند نظام کے لیے (ایک ایسا نظام جس سے کوئی چیز داخل یا باہر نہیں نکل سکتی)، تھرموڈینامکس کے پہلے قانون کے ایک ورژن میں کہا گیا ہے کہ نظام کی اندرونی توانائی میں تبدیلی نظام کو فراہم کی جانے والی حرارت کی مقدار مائنس نظام کے ذریعے اس کے ارد گرد کیے جانے والے تھرموڈینامک کام کی مقدار کے برابر ہے۔ کام کے لیے مذکورہ سائن کنونشن موجودہ مضمون میں استعمال کیا گیا ہے، لیکن ایک متبادل سائن کنونشن، جس کے بعد آئی یو پی اے سی، کام کے لیے، سسٹم پر اس کے ارد گرد کے کام کو مثبت سمجھنا ہے۔ یہ وہ روایت ہے جسے فزیکل کیمسٹری کی بہت سی جدید نصابی کتابوں نے اپنایا ہے، جیسے کہ پیٹر آٹکنز اور ایرا لیوائن کی، لیکن طبیعیات سے متعلق بہت سی نصابی کتابیں کام کو نظام کے ذریعے کیے گئے کام کے طور پر بیان کرتی ہیں۔ اس فارمولے کو دوبارہ لکھا جا سکتا ہے تاکہ حرارت کے طور پر منتقل ہونے والی توانائی کی مقدار کی تعریف کا اظہار کیا جا سکے، جو خالصتا اڈیبیٹک کام کے تصور پر مبنی ہے، اگر یہ سمجھا جائے کہ اس کی وضاحت اور پیمائش صرف اڈیبیٹک کام کے عمل سے کی جاتی ہے: نظام کے ذریعہ کیا جانے والا تھرموڈینامک کام اس کے تھرموڈینامک اسٹیٹ متغیرات کے ذریعہ بیان کردہ میکانزم کے ذریعے ہوتا ہے، مثال کے طور پر، اس کا حجم، متغیرات کے ذریعے نہیں جو ضروری طور پر ماحول میں میکانزم کو شامل کرتا ہے۔ مؤخر الذکر شافٹ کے کام کی طرح ہیں، اور اس میں آئسوچورک کام شامل ہے۔ اندرونی توانائی، ایک ریاستی فعل ہے۔ سائیکلکل عمل میں، جیسے ہیٹ انجن کا آپریشن، کام کرنے والے مادے کے ریاستی افعال سائیکل کی تکمیل پر اپنی ابتدائی اقدار پر واپس آجاتے ہیں۔ ایک لامحدود عمل میں اندرونی توانائی کے لیے تفریق، یا لامحدود اضافہ، ایک قطعی تفریق ہے۔ عین مطابق تفریق کی علامت چھوٹے حرف کا ہوتا ہے۔ اس کے برعکس، نہ تو انفنٹیسیمل انکریمنٹس اور نہ ہی انفنٹیسیمل عمل نظام کے اسٹیٹ فنکشن میں تبدیلی کی نمائندگی کرتا ہے۔ اس طرح، حرارت اور کام کے لامحدود اضافے غیر درست تفریق ہیں۔ چھوٹے حرف کا یونانی حرف ڈیلٹا، غیر درست تفریق کی علامت ہے۔ کسی ایسے عمل میں جہاں نظام نکلتا ہے اور پھر اسی تھرموڈینامک حالت میں واپس آتا ہے، کسی بھی غیر درست تفریق کا لازمی طور پر صفر کے برابر نہیں ہوتا ہے۔ جیسا کہ اوپر بیان کیا گیا ہے، سیکشن ہیڈ ہیٹ اینڈ اینٹروپی میں، تھرموڈینامکس کا دوسرا قانون مشاہدہ کرتا ہے کہ اگر کسی نظام کو ریورسیبل عمل میں حرارت فراہم کی جاتی ہے، تو حرارت اور درجہ حرارت میں اضافہ عین فرق پیدا کرتا ہے اور یہ کہ، کام کرنے والے جسم کی اینٹروپی، ایک ریاستی فعل ہے۔ اسی طرح، ایک اچھی طرح سے متعین دباؤ کے ساتھ، آہستہ آہستہ حرکت کرنے والی (کواسسٹیٹک) حد کے پیچھے، کام کا تفریق، اور دباؤ، مل کر نظام کے حجم کے ساتھ عین مطابق تفریق تشکیل دیتے ہیں، جو کہ ایک ریاستی متغیر ہے۔ عام طور پر، ساخت میں تبدیلی کے بغیر یکساں دباؤ اور درجہ حرارت کے نظاموں کے لیے، اس تفریق مساوات سے وابستہ یہ تصور ہے کہ اندرونی توانائی کو اس کے قدرتی متغیرات کا ایک فعل سمجھا جا سکتا ہے اور۔ بنیادی تھرموڈینامک تعلق کی اندرونی توانائی کی نمائندگی اس طرح لکھی جاتی ہے کہ اگر مستقل ہے اور اگر اس کے ذریعہ بیان کردہ اینتھالپی کے ساتھ مستقل ہے۔ اینتھالپی کو اس کے قدرتی متغیرات کا ایک فعل سمجھا جا سکتا ہے اور۔ بنیادی تھرموڈینامک تعلق کی اینتھالپی نمائندگی لکھی گئی ہے اندرونی توانائی کی نمائندگی اور اینتھالپی کی نمائندگی ایک دوسرے کی جزوی لیجنڈری تبدیلیاں ہیں۔ ان میں ایک ہی جسمانی معلومات ہوتی ہیں، جو مختلف طریقوں سے لکھی جاتی ہیں۔ اندرونی توانائی کی طرح، اینتھالپی جسے اس کے قدرتی متغیرات کے فنکشن کے طور پر بیان کیا گیا ہے، ایک تھرموڈینامک پوٹینشل ہے اور اس میں جسم کے بارے میں تمام تھرموڈینامک معلومات ہوتی ہیں۔ اگر کسی جسم میں حرارت کی مقدار شامل کی جاتی ہے جب کہ وہ اپنے ارد گرد صرف توسیع کا کام کرتا ہے، تو اس کے پاس ہوتا ہے اگر یہ مستقل دباؤ پر ہونے پر مجبور ہے، یعنی۔ اس کے ساتھ، جسم کے ذریعہ کیا گیا توسیعی کام اس کے ذریعہ دیا جاتا ہے ؛ تھرموڈینامکس کے پہلے قانون کو یاد کرتے ہوئے، اس کے نتیجے میں، متبادل کے ذریعہ ایک ہے۔ اس منظر نامے میں، اینتھالپی میں اضافہ نظام میں شامل گرمی کی مقدار کے برابر ہے۔ یہ کیلوری میٹر کے ذریعے کیمیائی رد عمل میں اینتھالپی تبدیلیوں کے تعین کی بنیاد ہے۔ چونکہ بہت سے عمل مستقل ماحولیاتی دباؤ پر ہوتے ہیں، اس لیے اینتھالپی کو بعض اوقات 'ہیٹ کنٹینٹ' یا ہیٹ فنکشن کا گمراہ کن نام دیا جاتا ہے، جبکہ یہ دراصل کوولینٹ بانڈز اور بین سالماتی قوتوں کی توانائیوں پر مضبوطی سے منحصر ہوتا ہے۔ حالت فعل کے قدرتی متغیرات کے لحاظ سے، حالت 1 سے حالت 2 میں تبدیلی کے اس عمل کا اظہار اس طرح کیا جا سکتا ہے کہ یہ معلوم ہوتا ہے کہ درجہ حرارت یکساں طور پر بیان کیا جاتا ہے۔ نتیجتا، اس صورت میں، انٹیگرل مستقل دباؤ پر منتقل ہونے والی حرارت کی مقدار کی وضاحت کرتا ہے۔ تاریخ ایک عام اسم کے طور پر، انگریزی گرمی یا گرمی (جیسے فرانسیسی کلیئر، جرمن وارم، لاطینی کیلوری، یونانی θάλπος، وغیرہ) تھرمل توانائی یا درجہ حرارت سے مراد (انسانی ادراک) ہے۔ مادے کی ایک علیحدہ شکل کے طور پر تھرمل انرجی یا "حرارت" کے بارے میں قیاس آرائیوں کی ایک طویل تاریخ ہے، جس کی شناخت کیلوری تھیوری، فلوجسٹن تھیوری اور فائر کے طور پر کی گئی ہے۔ فلسفیوں نے حرارت پر عام زبان میں بحث کی ہے۔ ایک مثال جان لاک کا یہ 1720 کا اقتباس ہے: حرارت، شے کے بے حس حصوں کی ایک بہت تیز حرکت ہے، جو ہم میں وہ احساس پیدا کرتی ہے جہاں سے ہم شے کو گرم قرار دیتے ہیں۔ لہذا ہمارے احساس میں گرمی کیا ہے، شے میں حرکت کے سوا کچھ نہیں ہے۔ یہ اس طرح ظاہر ہوتا ہے، جس سے گرمی پیدا ہوتی ہے: کیونکہ ہم دیکھتے ہیں کہ بورڈ پر پیتل کے کیل کو رگڑنے سے یہ بہت گرم ہو جائے گا ؛ اور گاڑیوں اور کوچوں کے محور کے درخت اکثر گرم ہوتے ہیں، اور بعض اوقات ایک حد تک، کہ وہ پہیے کی ناف کو رگڑ کر ان میں آگ لگا دیتا ہے۔ اس ماخذ کا حوالہ جول نے بار بار دیا تھا۔ جان ٹنڈل کی ہیٹ کنسیڈرڈ ایز موڈ آف موشن (1863) نے انگریزی بولنے والے عوام میں حرکت کے طور پر حرارت کے خیال کو مقبول بنانے میں اہم کردار ادا کیا۔ یہ نظریہ فرانسیسی، انگریزی اور جرمن میں تعلیمی اشاعتوں میں تیار کیا گیا تھا۔ ابتدائی زمانے سے، کارنوٹ کے ذریعہ استعمال ہونے والی فرانسیسی تکنیکی اصطلاح کلیئر کو انگریزی ہیٹ اور جرمن وارم (لیٹ۔ "گرمی"، جبکہ گرمی کے مساوی جرمن ہٹزے ہوگا)۔ کلاسیکی تھرموڈینامکس حرارت کی جدید تفہیم کو اکثر جزوی طور پر تھامسن کے 1798 کے مکینیکل تھیوری آف ہیٹ (حرارت کے ماخذ سے متعلق ایک تجرباتی انکوائری جو رگڑ سے پرجوش ہے) سے منسوب کیا جاتا ہے، جو گرمی کے مکینیکل مساوی کو پیش کرتا ہے۔ 1820 کی دہائی میں نکولس کلیمنٹ اور ساڈی کارنوٹ (ریفلیکشنز آن دی موٹیو پاور آف فائر) کے درمیان تعاون میں کچھ متعلقہ سوچ اسی طرح کی تھی۔ 1842 میں، جولیس رابرٹ میئر نے رگڑ سے کاغذ کے گودے میں حرارت پیدا کی اور درجہ حرارت میں اضافے کی پیمائش کی۔ 1845 میں، جول نے مکینیکل ایکویولینٹ آف ہیٹ کے عنوان سے ایک مقالہ شائع کیا، جس میں انہوں نے "حرارت کی ایک اکائی پیدا کرنے" کے لیے درکار مکینیکل کام کی مقدار کے لیے عددی قدر کی وضاحت کی، جو کہ مزاحم کے ذریعے بجلی کے گزرنے میں رگڑ کے ذریعے گرمی کی پیداوار پر مبنی ہے اور پانی کے ویٹ میں پیڈل کی گردش میں۔ کلاسیکی تھرموڈینامکس کا نظریہ 1850 سے 1860 کی دہائی میں پختہ ہوا۔ کلاسیئس (1850) 1850 میں، کلاسیئس نے رگڑ کے ذریعے حرارت کی پیداوار کے جول کے تجرباتی مظاہروں کا جواب دیتے ہوئے، گرمی کے تحفظ کے کیلوری کے نظریے کو مسترد کرتے ہوئے لکھا: اگر ہم یہ فرض کریں کہ حرارت، مادے کی طرح، مقدار میں کم نہیں کی جا سکتی، تو ہمیں یہ بھی فرض کرنا چاہیے کہ اسے بڑھایا نہیں جا سکتا ؛ لیکن رگڑ کی وجہ سے ہونے والے درجہ حرارت کے عروج کی وضاحت کرنا گرمی کے حقیقی اضافے کو فرض کرنے کے علاوہ تقریبا ناممکن ہے۔ جوول کے محتاط تجربات، جنہوں نے مکینیکل قوت کے استعمال سے مختلف طریقوں سے حرارت کو تیار کیا، تقریبا یقینی طور پر قائم کرتے ہیں، نہ صرف حرارت کی مقدار میں اضافے کا امکان، بلکہ یہ حقیقت بھی کہ نئی پیدا شدہ حرارت اس کی پیداوار میں خرچ ہونے والے کام کے متناسب ہے۔ یہ مزید کہا جا سکتا ہے کہ حال ہی میں بہت سے حقائق سامنے آئے ہیں جو اس مفروضے کو ختم کرنے کا رجحان رکھتے ہیں کہ حرارت خود ایک جسم ہے، اور یہ ثابت کرنے کے لیے کہ یہ اجسام کے حتمی ذرات کی حرکت پر مشتمل ہے۔ پروسیس فنکشن کو 1850 میں روڈولف کلاسیئس نے متعارف کرایا تھا۔ کلاسیئس نے اسے جرمن مرکب وارمیمینج کے ساتھ بیان کیا، جس کا ترجمہ "حرارت کی مقدار" کے طور پر کیا گیا ہے۔ جیمز کلرک میکسویل نے اپنی 1871 کی تھیوری آف ہیٹ میں حرارت کی تعریف کے لیے چار شرائط کا خاکہ پیش کیا ہے: یہ ایسی چیز ہے جسے تھرموڈینامکس کے دوسرے قانون کے مطابق ایک جسم سے دوسرے جسم میں منتقل کیا جا سکتا ہے۔ یہ ایک قابل پیمائش مقدار ہے، اور اس لیے اس کا ریاضیاتی طور پر علاج کیا جا سکتا ہے۔ اسے مادی مادہ کے طور پر نہیں مانا جا سکتا، کیونکہ اسے کسی ایسی چیز میں تبدیل کیا جا سکتا ہے جو مادی مادہ نہیں ہے، مثال کے طور پر مکینیکل کام۔ حرارت توانائی کی شکلوں میں سے ایک ہے۔ عمل کی تقریب کو کلاسیئس کے ذریعہ وارمیمینج کہا جاتا ہے، یا ترجمہ میں "حرارت کی مقدار" کہا جاتا ہے۔ "حرارت کے طور پر منتقل شدہ توانائی کی مقدار" کے مخصوص تصور کی ایک مختصر شکل کے طور پر "حرارت" کا استعمال 20 ویں صدی کے اوائل تک کچھ اصطلاحاتی الجھن کا باعث بنا۔ "حرارت" کا عام معنی، یہاں تک کہ کلاسیکی تھرموڈینامکس میں بھی، صرف "تھرمل انرجی" ہے۔ 1920 کی دہائی سے، "مستقل حجم پر حرارت کے مواد" کا حوالہ دینے کے لیے اینتھالپی کا استعمال کرنے کی تجویز کی گئی ہے، اور تھرمل توانائی کے لیے جب عام معنوں میں "حرارت" کا ارادہ کیا جاتا ہے، جبکہ "حرارت" کو دو نظاموں کے درمیان تھرمل توانائی کی منتقلی کے انتہائی مخصوص سیاق و سباق کے لیے محفوظ رکھا جاتا ہے۔ لیونارڈ بینیڈکٹ لوئب نے اپنی گیسوں کی حرکی تھیوری (1927) میں "حرارت کی مقدار" یا "حرارت کی مقدار" کا استعمال کرتے ہوئے ایک نقطہ نظر پیش کیا ہے: تھرمومیٹری کے کمال کے بعد [.] حرارت کے میدان میں کی جانے والی اگلی بڑی پیشرفت ایک اصطلاح کی تعریف تھی جسے حرارت کی مقدار کہا جاتا ہے۔ [. کیلوری کے نظریہ کو ترک کرنے کے بعد،] اب بھی اس انتہائی قطعی تصور، حرارت کی مقدار کی تشریح کرنا باقی ہے، ایک نظریہ کے لحاظ سے جو تمام حرارت کو گیس کے مالیکیولز کی حرکیات سے منسوب کرتا ہے۔ رچرڈ فین مین نے حرارت کو جسمانی عکاسی کے ساتھ متعارف کرایا، جیسا کہ ایٹموں اور مالیکیولز کی جگلنگ حرکت سے وابستہ ہے، جس میں تیز رفتار حرکت بڑھتی ہوئی درجہ حرارت کے مطابق ہوتی ہے۔ طبیعیات کی مزید وضاحت کے لیے، اس نے "حرارت" کے ساتھ "حرارت کی توانائی" کی اصطلاح استعمال کی۔ برائن (1907) 1907 میں، جی ایچ۔ برائن نے تھرموڈینامکس کی بنیادوں کی تحقیقات شائع کی، تھرموڈینامکس: ایک تعارفی مقالہ جو بنیادی طور پر پہلے اصولوں اور ان کی براہ راست ایپلی کیشنز، بی جی سے متعلق ہے۔ ٹیوبنر، لیپزگ۔ برائن اس وقت لکھ رہے تھے جب تھرموڈینامکس تجرباتی طور پر قائم ہو چکی تھی، لیکن لوگ پھر بھی اس کی منطقی ساخت کی وضاحت کرنے میں دلچسپی رکھتے تھے۔ کیریتھیوڈوری کا 1909 کا کام بھی اسی تاریخی دور سے تعلق رکھتا ہے۔ برائن ایک طبیعیات دان تھے جبکہ کیریتھیوڈوری ایک ریاضی دان تھے۔ برائن نے اپنے مقالے کا آغاز حرارت اور درجہ حرارت کے تصورات پر ایک تعارفی باب کے ساتھ کیا۔ وہ ایک مثال دیتے ہیں کہ جسم کے درجہ حرارت کو بڑھانے کے طور پر گرم کرنے کا تصور اس جسم کو حرارت کی مقدار فراہم کرنے کے طور پر گرم کرنے کے تصور سے متصادم ہے۔ انہوں نے اڈیباٹک تبدیلی کی تعریف اس طرح کی ہے جس میں جسم نہ تو حرارت حاصل کرتا ہے اور نہ ہی کھوتا ہے۔ یہ بالکل ایک اڈیبیٹک تبدیلی کی وضاحت کرنے کے مترادف نہیں ہے جو دیواروں سے منسلک جسم میں ہوتا ہے جو تابکاری اور ترسیل کے لیے ناقابل تسخیر ہوتا ہے۔ انہوں نے کیلوری میٹر کو حرارت کی مقدار کی پیمائش کے طریقے کے طور پر تسلیم کیا۔ انہوں نے پانی کو زیادہ سے زیادہ کثافت والے درجہ حرارت کے طور پر تسلیم کیا۔ اس سے پانی اس درجہ حرارت کے ارد گرد تھرمومیٹرک مادہ کے طور پر غیر موزوں ہو جاتا ہے۔ انہوں نے قارئین کو یاد دلانا چاہا کہ تھرموڈینامکس کے ماہرین نے کسی خاص تھرمومیٹرک مادے کی خصوصیات سے آزاد درجہ حرارت کے مطلق پیمانے کو کیوں ترجیح دی۔ ان کا دوسرا باب گرمی کے منبع کے طور پر رگڑ کو تسلیم کرنے کے ساتھ شروع ہوا، بینجمن تھامسن کی طرف سے، ہمفری ڈیوی کی طرف سے، رابرٹ میئر کی طرف سے، اور جیمز پریسکوٹ جول کی طرف سے۔ انہوں نے تھرموڈینامکس کا پہلا قانون، یا میئر جوول اصول مندرجہ ذیل بیان کیا: جب حرارت کو کام میں تبدیل کیا جاتا ہے یا اس کے برعکس کام کو حرارت میں تبدیل کیا جاتا ہے، تو حاصل شدہ یا ضائع شدہ حرارت کی مقدار کھوئے ہوئے یا حاصل شدہ کام کی مقدار کے متناسب ہوتی ہے۔ انہوں نے لکھا: اگر حرارت کو متحرک اکائیوں میں ماپا جائے تو مکینیکل مساوی اتحاد کے برابر ہو جاتا ہے، اور تھرموڈینامکس کی مساوات ایک آسان اور زیادہ متناسب شکل اختیار کرتی ہیں۔ انہوں نے وضاحت کی کہ کس طرح لاوویسیئر اور لیپلیس کا کیلوری نظریہ خالص کیلوری میٹر کے لحاظ سے معنی رکھتا ہے، حالانکہ یہ رگڑ اور بجلی کی ترسیل جیسے طریقہ کار کے ذریعے کام کو حرارت میں تبدیل کرنے کا محاسبہ کرنے میں ناکام رہا۔ حرارت کی مقدار کو عقلی طور پر متعین کرنے کے بعد، اس نے دوسرے قانون پر غور کیا، جس میں مطلق تھرموڈینامک درجہ حرارت کی کیلون تعریف بھی شامل ہے۔ دفعہ 41 میں انہوں نے لکھا: § 41۔ قابل واپسی عمل کی جسمانی غیر حقیقت۔ فطرت میں تمام مظاہر کم و بیش حد تک ناقابل واپسی ہوتے ہیں۔ آسمانی اجسام کی حرکتیں قابل واپسی حرکتوں کے قریب ترین تخمینے فراہم کرتی ہیں، لیکن اس زمین پر ہونے والی حرکتیں زیادہ تر رگڑ، چپچپا پن، برقی اور دیگر مزاحمتوں کی وجہ سے رک جاتی ہیں، اور اگر حرکت پذیر اجسام کی متعلقہ رفتاروں کو الٹ دیا جائے تو یہ مزاحمت اب بھی رشتہ دار حرکتوں کو روک دے گی اور ان کی رفتار کو تیز نہیں کرے گی جیسا کہ انہیں کرنا چاہیے اگر حرکتیں بالکل قابل واپسی ہوں۔ اس کے بعد انہوں نے توانائی کے تحفظ کا اصول بیان کیا۔ اس کے بعد انہوں نے لکھا: ناقابل واپسی مظاہر کے سلسلے میں درج ذیل محوریات کو فرض کرنا ہوگا۔ (1) اگر کوئی نظام ناقابل واپسی تبدیلی سے گزر سکتا ہے تو وہ ایسا کرے گا۔ (2) مکمل طور پر بدلنے والی تبدیلی خود سے نہیں ہو سکتی ؛ اس طرح کی تبدیلی کو صرف ناقابل واپسی تبدیلی کی محدود شکل سمجھا جا سکتا ہے۔ صفحہ 46 پر، تھرمل کنکشن میں بند نظاموں کے بارے میں سوچتے ہوئے، انہوں نے لکھا: اس طرح ہم ایک ایسے نظام کو پیش کرتے ہیں جس میں توانائی مکینیکل کام کی کارکردگی کے علاوہ ایک عنصر سے دوسرے عنصر میں منتقل ہو سکتی ہے۔ صفحہ 47 پر، اب بھی تھرمل کنکشن میں بند نظام کے بارے میں سوچتے ہوئے، انہوں نے لکھا: §58۔ حرارت کی مقدار۔ تعریف۔ جب توانائی ایک نظام یا نظام کے کسی حصے سے دوسرے نظام میں کام کی کارکردگی کے علاوہ بہتی ہے، تو اس طرح منتقل ہونے والی توانائی کو حرارت کہا جاتا ہے۔ صفحہ 48 پر انہوں نے لکھا: § 59۔ جب دو اجسام ایک دوسرے پر حرارتی طور پر عمل کرتے ہیں تو ضروری نہیں کہ ایک کے ذریعہ حاصل کردہ اور دوسرے کے ذریعہ ضائع ہونے والی حرارت کی مقدار برابر ہو۔ فاصلے پر موجود اجسام کے معاملے میں، حرارت کو درمیانی میڈیم سے لیا جا سکتا ہے یا دیا جا سکتا ہے۔ آسمان کے کسی بھی حصے کی طرف سے موصول ہونے والی حرارت کی مقدار کی تعریف اسی طرح کی جا سکتی ہے جس طرح کسی مادی جسم کی طرف سے موصول ہوتی ہے۔ [وہ تھرمل تابکاری کے بارے میں سوچ رہا تھا۔] ایک اور اہم رعایت اس وقت ہوتی ہے جب رابطے میں دو کھردرے جسموں کے درمیان پھسلنا ہوتا ہے۔ کئے گئے کاموں کا الجبرائی مجموعہ صفر سے مختلف ہے، کیونکہ اگرچہ عمل اور رد عمل برابر اور مخالف ہوتے ہیں لیکن رابطے میں موجود اجسام کے حصوں کی رفتار مختلف ہوتی ہے۔ مزید برآں، اس عمل میں ضائع ہونے والا کام نظام کی باہمی ممکنہ توانائی میں اضافہ نہیں کرتا ہے اور اجسام کے درمیان کوئی مداخلت کا ذریعہ نہیں ہے۔ جب تک کہ گمشدہ توانائی کو دوسرے طریقوں سے شمار نہیں کیا جا سکتا، (جیسے کہ جب رگڑ برقی کاری پیدا کرتی ہے)، یہ توانائی کے تحفظ کے اصول سے ملتا ہے کہ دونوں نظاموں کے ذریعہ حاصل کردہ حرارت کی مقدار کا الجبرائی مجموعہ رگڑ سے ضائع ہونے والے کام کی مقدار کے برابر ہے۔ [اس خیال کی بازگشت برج مین نے بھی کی تھی، جیسا کہ اوپر بتایا گیا ہے۔] کیریتھیوڈوری (1909) تھرموڈینامکس میں حرارت کی ایک مشہور اور بار بار تعریف کیریتھیوڈوری (1909) کے کام پر مبنی ہے، جو ایک بند نظام میں عمل کا حوالہ دیتی ہے۔ کیریتھیوڈوری میکس بورن کی اس تجویز کا جواب دے رہا تھا کہ وہ تھرموڈینامکس کی منطقی ساخت کا جائزہ لیں۔ صوابدیدی حالت میں کسی جسم کی اندرونی توانائی کا تعین اس کام کی مقدار سے کیا جا سکتا ہے جو جسم اپنے ارد گرد اس وقت کرتا ہے جب وہ کسی حوالہ حالت سے شروع ہوتا ہے۔ اس طرح کے کام کا اندازہ جسم کے ارد گرد بیان کردہ مقدار کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ یہ سمجھا جاتا ہے کہ اس طرح کے کام کا درست اندازہ لگایا جا سکتا ہے، ماحول میں رگڑ کی وجہ سے غلطی کے بغیر ؛ جسم میں رگڑ کو اس تعریف سے خارج نہیں کیا گیا ہے۔ کام کی اڈیباٹک کارکردگی کو اڈیباٹک دیواروں کے لحاظ سے بیان کیا گیا ہے، جو توانائی کو کام کے طور پر منتقل کرنے کی اجازت دیتی ہیں، لیکن توانائی یا مادے کی کوئی دوسری منتقلی نہیں۔ خاص طور پر وہ توانائی کو حرارت کے طور پر گزرنے نہیں دیتے۔ اس تعریف کے مطابق، اڈیبیٹک طور پر انجام دیا جانے والا کام عام طور پر تھرموڈینامک نظام یا جسم کے اندر رگڑ کے ساتھ ہوتا ہے۔ دوسری طرف، کیریتھیوڈوری (1909) کے مطابق، غیر ایڈیابٹک، ڈائیدرمل دیواریں بھی موجود ہیں، جو صرف گرمی کے لیے پارगम्य ہونے کے لیے پیش کی جاتی ہیں۔ حرارت کے طور پر منتقل شدہ توانائی کی مقدار کی تعریف کے لیے، یہ روایتی طور پر تصور کیا جاتا ہے کہ دو اجزاء کے ساتھ ایک عمل کے ذریعے حالت سے دلچسپی کی صوابدیدی حالت تک پہنچا جاتا ہے، ایک اڈیبیٹک اور دوسرا اڈیبیٹک نہیں۔ سہولت کے لیے کوئی یہ کہہ سکتا ہے کہ اڈیباٹک جزو دیواروں کی حرکت کے ذریعے حجم میں تبدیلی کے ذریعے جسم کی طرف سے کیے گئے کام کا مجموعہ تھا جبکہ غیر اڈیباٹک دیوار کو عارضی طور پر اڈیباٹک اور آئسوچورک اڈیباٹک کام کے طور پر پیش کیا گیا تھا۔ پھر غیر اڈیابٹک جزو دیوار کے ذریعے توانائی کی منتقلی کا ایک عمل ہے جو صرف گرمی سے گزرتا ہے، جو اس منتقلی کے مقصد کے لیے نئے قابل رسائی بنایا گیا ہے، ارد گرد سے جسم تک۔ اندرونی توانائی میں تبدیلی ریاست سے ریاست تک پہنچنے کے لیے منتقل شدہ توانائی کی دو مقداروں کا فرق ہے۔ اگرچہ خود کاراتھیوڈوری نے ایسی تعریف بیان نہیں کی، لیکن ان کے کام کی پیروی کرتے ہوئے نظریاتی مطالعات میں یہ رواج ہے کہ جسم کو اس کے ارد گرد سے، حالت سے حالت میں تبدیلی کے مشترکہ عمل میں، اندرونی توانائی میں تبدیلی کے طور پر، کام کی مقدار کو مائنس کریں، جو جسم کے ذریعہ اپنے ارد گرد اڈیبیٹک عمل کے ذریعہ کیا جاتا ہے، تاکہ۔ اس تعریف میں، تصوراتی سختی کی خاطر، حرارت کے طور پر منتقل ہونے والی توانائی کی مقدار براہ راست غیر اڈیابٹک عمل کے لحاظ سے متعین نہیں کی گئی ہے۔ اس کی تعریف عین مطابق دو متغیرات کے علم کے ذریعے کی گئی ہے، اندرونی توانائی کی تبدیلی اور کیے گئے اڈیبیٹک کام کی مقدار، حوالہ کی حالت سے صوابدیدی حالت میں تبدیلی کے مشترکہ عمل کے لیے۔ یہ ضروری ہے کہ اس میں مشترکہ عمل کے غیر اڈیابٹک جزو میں منتقل ہونے والی توانائی کی مقدار واضح طور پر شامل نہ ہو۔ یہاں یہ فرض کیا جاتا ہے کہ ایک ریاست سے دوسری حالت میں منتقل ہونے کے لیے درکار توانائی کی مقدار، اندرونی توانائی کی تبدیلی، مشترکہ عمل سے آزادانہ طور پر، خالصتا اڈیبیٹک عمل کے ذریعے عزم کے ذریعے معلوم ہوتی ہے، جیسے کہ اوپر کی ریاست کی اندرونی توانائی کے تعین کے لیے۔ اس تعریف میں جو سختی قابل قدر ہے وہ یہ ہے کہ ایک اور صرف ایک قسم کی توانائی کی منتقلی کو بنیادی طور پر تسلیم کیا جاتا ہے: توانائی کو کام کے طور پر منتقل کیا جاتا ہے۔ حرارت کے طور پر توانائی کی منتقلی کو ماخوذ مقدار سمجھا جاتا ہے۔ اس اسکیم میں کام کی انفرادیت کو حمل کی سختی اور پاکیزگی کی ضمانت سمجھا جاتا ہے۔ اس تعریف کی تصوراتی پاکیزگی، جو ایک مثالی تصور کے طور پر کام کے طور پر منتقل شدہ توانائی کے تصور پر مبنی ہے، اس خیال پر منحصر ہے کہ توانائی کی منتقلی کے کچھ بے رگڑ اور بصورت دیگر غیر تحلیل عمل کو جسمانی حقیقت میں محسوس کیا جا سکتا ہے۔ دوسری طرف تھرموڈینامکس کا دوسرا قانون ہمیں یقین دلاتا ہے کہ اس طرح کے عمل فطرت میں نہیں پائے جاتے ہیں۔ کیریتھیوڈوری کے 1909 کے مقالے پر مبنی حرارت کی سخت ریاضیاتی تعریف سے پہلے، تاریخی طور پر، حرارت، درجہ حرارت اور تھرمل توازن کو تھرموڈینامکس کی نصابی کتابوں میں مشترکہ طور پر ابتدائی تصورات کے طور پر پیش کیا گیا تھا۔ کیریتھیوڈوری نے اپنا 1909 کا مقالہ اس طرح پیش کیا: "یہ تجویز کہ تھرموڈینامکس کے نظم و ضبط کو کسی بھی مفروضے کا سہارا لیے بغیر جائز قرار دیا جا سکتا ہے جس کی تجرباتی طور پر تصدیق نہیں کی جا سکتی ہے، اسے تھرموڈینامکس میں تحقیق کے سب سے قابل ذکر نتائج میں سے ایک سمجھا جانا چاہیے جو پچھلی صدی کے دوران مکمل ہوا تھا۔" "پچھلے پچاس سالوں میں سرگرم رہنے والے زیادہ تر مصنفین کے اپنائے گئے نقطہ نظر" کا حوالہ دیتے ہوئے، کیریتھیوڈوری نے لکھا: "حرارت نامی ایک جسمانی مقدار موجود ہے جو مکینیکل مقداروں (کمیت، قوت، دباؤ وغیرہ) سے مماثل نہیں ہے۔ اور جن کے تغیرات کا تعین کیلوری میٹرک پیمائش سے کیا جا سکتا ہے۔ " جیمز سیرن نے تھرموڈینامکس کے نظریہ کا ایک بیان اس طرح پیش کیا: "مندرجہ ذیل حصے میں، ہم حرارت، کام اور گرمی کے کلاسیکی تصورات کو ابتدائی عناصر کے طور پر استعمال کریں گے۔ یہ کہ حرارت تھرموڈینامکس کے لیے ایک مناسب اور قدرتی قدیم ہے جسے کارنوٹ نے پہلے ہی قبول کر لیا تھا۔ تھرموڈینامکل ڈھانچے کے ایک قدیم عنصر کے طور پر اس کی مسلسل صداقت اس حقیقت کی وجہ سے ہے کہ یہ ایک ضروری جسمانی تصور کی ترکیب کرتا ہے، اور ساتھ ہی مختلف آئینی نظریات کو متحد کرنے کے لیے حالیہ کام میں اس کے کامیاب استعمال کی وجہ سے ہے۔ تھرموڈینامکس کی بنیاد کی اس روایتی قسم کی پیشکش میں ایسے خیالات شامل ہیں جن کا خلاصہ اس بیان سے کیا جا سکتا ہے کہ حرارت کی منتقلی خالصتا درجہ حرارت کی مقامی عدم یکسانیت کی وجہ سے ہوتی ہے، اور یہ ترسیل اور تابکاری کے ذریعے ہوتی ہے، گرم سے سرد اجسام تک۔ بعض اوقات یہ تجویز کیا جاتا ہے کہ اس روایتی قسم کی پیشکش لازمی طور پر "سرکلر استدلال" پر مبنی ہے۔ حرارت کے طور پر منتقل شدہ توانائی کی مقدار کی تعریف کے لیے یہ متبادل نقطہ نظر منطقی ساخت میں کیریتھیوڈوری سے مختلف ہے، جو کہ بالکل اوپر بیان کیا گیا ہے۔ یہ متبادل نقطہ نظر کیلوریمیٹری کو حرارت کے طور پر منتقل ہونے والی توانائی کی مقدار کی پیمائش کے لیے ایک بنیادی یا براہ راست طریقہ کے طور پر تسلیم کرتا ہے۔ یہ اپنے قدیم تصورات میں سے ایک کے طور پر درجہ حرارت پر انحصار کرتا ہے، اور کیلوری میٹر میں استعمال ہوتا ہے۔ یہ فرض کیا جاتا ہے کہ اندرونی توانائیوں میں فرق کی پیمائش کی اجازت دینے کے لیے جسمانی طور پر کافی عمل موجود ہیں۔ اس طرح کے عمل کام کے طور پر توانائی کی ایڈیابٹک منتقلی تک محدود نہیں ہیں۔ ان میں کیلوری میٹری شامل ہے، جو اندرونی توانائی کے فرق کو تلاش کرنے کا سب سے عام عملی طریقہ ہے۔ مطلوبہ درجہ حرارت یا تو تجرباتی یا مطلق تھرموڈینامک ہو سکتا ہے۔ اس کے برعکس، اوپر بیان کردہ کیریتھیوڈری طریقہ حرارت کے طور پر منتقل ہونے والی توانائی کی مقدار کی اپنی بنیادی تعریف میں کیلوریمیٹری یا درجہ حرارت کا استعمال نہیں کرتا ہے۔ کیریتھیوڈری طریقہ کیلوریمیٹری کو صرف حرارت کے طور پر منتقل ہونے والی توانائی کی مقدار کی پیمائش کے ثانوی یا بالواسطہ طریقہ کے طور پر دیکھتا ہے۔ جیسا کہ اوپر مزید تفصیل سے بیان کیا گیا ہے، کیریتھیوڈری طریقہ کسی عمل میں حرارت کے طور پر منتقل ہونے والی توانائی کی مقدار سے متعلق ہے جسے بنیادی طور پر یا براہ راست بقایا مقدار کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔ اس کا حساب نظام کی ابتدائی اور حتمی حالتوں کی اندرونی توانائیوں کے فرق اور عمل کے دوران نظام کے ذریعے کیے گئے اصل کام سے لگایا جاتا ہے۔ خیال کیا جاتا ہے کہ اندرونی توانائی کے فرق کو کام کے طور پر توانائی کی خالص طور پر اڈیبیٹک منتقلی کے عمل کے ذریعے پہلے سے ماپا گیا تھا، وہ عمل جو نظام کو ابتدائی اور حتمی حالتوں کے درمیان لے جاتے ہیں۔ کیریتھیوڈری طریقے سے یہ تجربہ سے معلوم ہوتا ہے کہ اصل میں جسمانی طور پر اس طرح کے کافی اڈیبیٹک عمل موجود ہیں، تاکہ حرارت کے طور پر منتقل ہونے والی توانائی کی مقدار کی پیمائش کے لیے کیلوریمیٹری کا سہارا لینے کی ضرورت نہ پڑے۔ یہ مفروضہ ضروری ہے لیکن اسے واضح طور پر نہ تو تھرموڈینامکس کے قانون کے طور پر اور نہ ہی کیریتھیوڈری طریقے کے محور کے طور پر لیبل کیا گیا ہے۔ در حقیقت، اس طرح کے اڈیبیٹک عمل کا حقیقی جسمانی وجود درحقیقت زیادہ تر مفروضہ ہے، اور ان متوقع عمل کی زیادہ تر صورتوں میں تجرباتی طور پر تصدیق نہیں کی گئی ہے۔ پلانک (1926) کئی سالوں سے، مثال کے طور پر اپنے 1879 کے مقالے میں، لیکن خاص طور پر 1926 میں، پلانک نے رگڑ کر گرمی پیدا کرنے کی وکالت کی جو گرمی کی تعریف کرنے کا سب سے مخصوص طریقہ ہے۔ پلانک نے کیریتھیوڈوری کو اس میں شرکت نہ کرنے پر تنقید کا نشانہ بنایا۔ کیریتھیوڈوری ایک ریاضی دان تھا جو اڈیبیٹک عمل کے لحاظ سے سوچنا پسند کرتا تھا، اور شاید اس کے بارے میں سوچنا رگڑ کو مشکل لگتا تھا، جبکہ پلانک ایک طبیعیات دان تھا۔ حرارت کی منتقلی دو اجسام کے درمیان حرارت کی منتقلی ترسیل کا حوالہ دیتے ہوئے پارٹنگٹن لکھتے ہیں: "اگر کسی گرم اجسام کو کسی ٹھنڈے اجسام کے ساتھ رابطے میں لایا جائے تو گرم اجسام کا درجہ حرارت گر جاتا ہے اور ٹھنڈے اجسام کا درجہ بڑھ جاتا ہے، اور کہا جاتا ہے کہ حرارت کی مقدار گرم اجسام سے ٹھنڈے اجسام میں منتقل ہو گئی ہے۔" تابکاری کا حوالہ دیتے ہوئے، میکسویل لکھتے ہیں: "تابکاری میں، گرم جسم حرارت کھو دیتا ہے، اور ٹھنڈا جسم کسی درمیانی میڈیم میں ہونے والے عمل کے ذریعے حرارت حاصل کرتا ہے جو خود گرم نہیں ہوتا ہے۔" میکسویل لکھتے ہیں کہ اس طرح کا کنویکشن "خالصتا تھرمل رجحان نہیں ہے"۔ تھرموڈینامکس میں، عام طور پر کنویکشن کو اندرونی توانائی کی نقل و حمل سمجھا جاتا ہے۔ اگر، تاہم، کنویکشن بند اور گردش پذیر ہے، تو اسے ایک انٹرمیڈیٹری کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے جو ماخذ اور منزل کے اجسام کے درمیان حرارت کے طور پر توانائی کو منتقل کرتا ہے، کیونکہ یہ صرف توانائی کو منتقل کرتا ہے نہ کہ مادے کو منبع سے منزل کے اجسام میں۔ بند نظاموں کے پہلے قانون کے مطابق، توانائی صرف اس وقت منتقل ہوتی ہے جب حرارت ایک جسم سے نکل کر دوسرے میں داخل ہوتی ہے، جس سے ہر ایک کی اندرونی توانائیاں بدل جاتی ہیں۔ جسموں کے درمیان، کام کے طور پر توانائی کی منتقلی اندرونی توانائیوں کو تبدیل کرنے کا ایک تکمیلی طریقہ ہے۔ اگرچہ یہ سخت جسمانی تصورات کے نقطہ نظر سے منطقی طور پر سخت نہیں ہے، لیکن الفاظ کی ایک عام شکل جو اس کا اظہار کرتی ہے وہ یہ ہے کہ گرمی اور کام آپس میں بدل سکتے ہیں۔ سائیکلکل آپریٹنگ انجن جو صرف حرارت اور کام کی منتقلی کا استعمال کرتے ہیں ان میں دو تھرمل ذخائر ہوتے ہیں، ایک گرم اور ایک ٹھنڈا۔ ان کی درجہ بندی ان ذخائر کے مقابلے میں کام کرنے والے جسم کے آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد کے لحاظ سے کی جا سکتی ہے۔ ہیٹ انجن میں، کام کرنے والا جسم ہر وقت گرم ذخائر سے زیادہ ٹھنڈا اور سرد ذخائر سے زیادہ گرم ہوتا ہے۔ ایک لحاظ سے، یہ کام پیدا کرنے کے لیے حرارت کی منتقلی کا استعمال کرتا ہے۔ ہیٹ پمپ میں، کام کرنے والا جسم، سائیکل کے مراحل میں، گرم ذخائر سے زیادہ گرم اور سرد ذخائر سے زیادہ ٹھنڈا ہوتا ہے۔ ایک لحاظ سے، یہ حرارت کی منتقلی پیدا کرنے کے لیے کام کا استعمال کرتا ہے۔ کلاسیکی تھرموڈینامکس میں، عام طور پر سمجھا جانے والا ماڈل ہیٹ انجن ہے۔ یہ چار اجسام پر مشتمل ہے: ورکنگ باڈی، ہاٹ ریزروائر، کولڈ ریزروائر، اور ورک ریزروائر۔ ایک چکور عمل کام کرنے والے جسم کو غیر تبدیل شدہ حالت میں چھوڑ دیتا ہے، اور اس کا تصور کیا جاتا ہے کہ اسے غیر معینہ مدت تک اکثر دہرایا جاتا ہے۔ ورکنگ باڈی اور ورک ریزروائر کے درمیان کام کی منتقلی کا تصور قابل واپسی کے طور پر کیا گیا ہے، اور اس طرح صرف ایک ورک ریزروائر کی ضرورت ہے۔ لیکن دو تھرمل ذخائر کی ضرورت ہوتی ہے، کیونکہ حرارت کے طور پر توانائی کی منتقلی ناقابل واپسی ہے۔ ایک واحد چکر گرم ذخائر سے کام کرنے والے جسم کی طرف سے لی گئی توانائی کو دیکھتا ہے اور دو دیگر ذخائر، کام کے ذخائر اور سرد ذخائر کو بھیجا جاتا ہے۔ گرم ذخیرہ ہمیشہ اور صرف توانائی فراہم کرتا ہے اور سرد ذخیرہ ہمیشہ اور صرف توانائی حاصل کرتا ہے۔ تھرموڈینامکس کے دوسرے قانون کے مطابق ایسا کوئی چکر نہیں چل سکتا جس میں ٹھنڈے ذخائر کو کوئی توانائی حاصل نہ ہو۔ ابتدائی اور حتمی درجہ حرارت کا تناسب زیادہ ہونے پر ہیٹ انجن زیادہ کارکردگی حاصل کرتے ہیں۔ ہیٹ پمپ یا ریفریجریٹر ایک اور عام طور پر سمجھا جانے والا ماڈل ہیٹ پمپ یا ریفریجریٹر ہے۔ پھر چار اجسام ہیں: ورکنگ باڈی، ہاٹ ریزروائر، کولڈ ریزروائر، اور ورک ریزروائر۔ ایک واحد چکر کام کرنے والے جسم کے ساتھ شروع ہوتا ہے جو ٹھنڈے ذخائر سے زیادہ ٹھنڈا ہوتا ہے، اور پھر کام کرنے والے جسم کے ذریعہ ٹھنڈے ذخائر سے توانائی کو حرارت کے طور پر لیا جاتا ہے۔ پھر ورک ریزروائر کام کرنے والے جسم پر کام کرتا ہے، اس کی اندرونی توانائی میں مزید اضافہ کرتا ہے، جس سے یہ گرم ذخائر سے زیادہ گرم ہوتا ہے۔ گرم کام کرنے والا جسم گرمی کو گرم ذخائر میں منتقل کرتا ہے، لیکن پھر بھی سرد ذخائر سے زیادہ گرم رہتا ہے۔ پھر، کسی دوسرے جسم میں حرارت منتقل کیے بغیر اسے پھیلنے کی اجازت دے کر، کام کرنے والے جسم کو ٹھنڈے ذخائر سے زیادہ ٹھنڈا بنا دیا جاتا ہے۔ یہ اب ایک اور چکر شروع کرنے کے لیے کولڈ ریزروائر سے حرارت کی منتقلی کو قبول کر سکتا ہے۔ اس آلے نے توانائی کو ٹھنڈے ذخیرے سے گرم ذخیرے میں منتقل کیا ہے، لیکن اسے کسی بے جان ایجنسی کے ذریعہ نہیں سمجھا جاتا ہے ؛ بلکہ، اسے کام کے استعمال سے سمجھا جاتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ کام کو کام کے ذخیرے سے فراہم کیا جاتا ہے، نہ صرف ایک سادہ تھرموڈینامک عمل کے ذریعے، بلکہ تھرموڈینامک کارروائیوں اور عمل کے ایک چکر کے ذریعے، جسے متحرک یا استعمال کرنے والی ایجنسی کے ذریعے ہدایت شدہ سمجھا جا سکتا ہے۔ اس کے مطابق، سائیکل اب بھی تھرموڈینامکس کے دوسرے قانون کے مطابق ہے۔ ہیٹ پمپ کی 'کارکردگی' (جو اتحاد سے تجاوز کرتی ہے) اس وقت بہترین ہوتی ہے جب گرم اور سرد ذخائر کے درمیان درجہ حرارت کا فرق کم سے کم ہوتا ہے۔ عملی طور پر، اس طرح کے انجنوں کو دو طریقوں سے استعمال کیا جاتا ہے، جو ہدف کے ذخائر اور وسائل یا آس پاس کے ذخائر میں فرق کرتے ہیں۔ ہیٹ پمپ حرارت کو وسائل یا آس پاس کے ذخائر سے ہدف کے طور پر گرم ذخائر میں منتقل کرتا ہے۔ ریفریجریٹر گرمی کو ہدف کے طور پر ٹھنڈے ذخائر سے وسائل یا آس پاس کے ذخائر میں منتقل کرتا ہے۔ ٹارگٹ ریزروائر کو رساو سمجھا جا سکتا ہے: جب ٹارگٹ آس پاس کے ماحول میں گرمی کا رساو کرتا ہے، تو ہیٹ پمپنگ کا استعمال کیا جاتا ہے ؛ جب ٹارگٹ آس پاس کے ماحول میں سردی کا رساو کرتا ہے، تو ریفریجریشن کا استعمال کیا جاتا ہے۔ انجن رساو پر قابو پانے کے لیے کام کرتے ہیں۔ میکروسکوپک نظریہ پلانک کے مطابق، حرارت کے لیے تین اہم تصوراتی نقطہ نظر ہیں۔ ایک خوردبین یا حرکی نظریہ کا نقطہ نظر ہے۔ دیگر دو میکروسکوپک نقطہ نظر ہیں۔ میکروسکوپک نقطہ نظر میں سے ایک تھرموڈینامکس سے پہلے کے توانائی کے تحفظ کے قانون کے ذریعے ہے، جس میں عمل کے مکینیکل تجزیہ کے ساتھ، مثال کے طور پر ہیلم ہولٹز کے کام میں۔ اس مکینیکل نقطہ نظر کو اس مضمون میں تھرموڈینامک تھیوری کے لیے فی الحال روایتی طور پر لیا گیا ہے۔ دوسرا میکروسکوپک نقطہ نظر تھرموڈینامک ہے، جو حرارت کو ایک قدیم تصور کے طور پر تسلیم کرتا ہے، جو توانائی کے تحفظ کے قانون کے علم میں سائنسی شمولیت کے ذریعے تعاون کرتا ہے۔ اس نظریے کو وسیع پیمانے پر عملی طور پر لیا جاتا ہے، حرارت کی مقدار کو کیلوری میٹر کے ذریعے ماپا جاتا ہے۔ بیلین دو میکروسکوپک طریقوں کو مکینیکل اور تھرموڈینامک کے طور پر بھی ممتاز کرتا ہے۔ تھرموڈینامک نظریہ انیسویں صدی میں تھرموڈینامکس کے بانیوں نے لیا تھا۔ یہ حرارت کے طور پر منتقل ہونے والی توانائی کی مقدار کو ایک قدیم تصور کے طور پر درجہ حرارت کے قدیم تصور کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے، جسے بنیادی طور پر کیلوریمیٹری کے ذریعے ماپا جاتا ہے۔ کیلوری میٹر نظام کے ارد گرد ایک جسم ہے، جس کا اپنا درجہ حرارت اور اندرونی توانائی ہوتی ہے۔ جب یہ حرارت کی منتقلی کے راستے سے نظام سے منسلک ہوتا ہے، تو اس میں ہونے والی تبدیلیاں حرارت کی منتقلی کی پیمائش کرتی ہیں۔ مکینیکل نظریہ کا آغاز ہیلم ہولٹز نے کیا تھا اور بیسویں صدی میں اسے زیادہ تر میکس بورن کے اثر و رسوخ کے ذریعے تیار اور استعمال کیا گیا تھا۔ یہ حرارت کے طور پر منتقل ہونے والی حرارت کی مقدار کو ایک اخذ شدہ تصور کے طور پر دیکھتا ہے، جس کی تعریف بند نظاموں کے لیے کام کی منتقلی کے علاوہ میکانزم کے ذریعے منتقل ہونے والی حرارت کی مقدار کے طور پر کی گئی ہے، مؤخر الذکر کو تھرموڈینامکس کے لیے قدیم سمجھا جاتا ہے، جس کی تعریف میکروسکوپک میکانکس کے ذریعے کی گئی ہے۔ بورن کے مطابق، مادے کی منتقلی کے ساتھ کھلے نظاموں کے درمیان اندرونی توانائی کی منتقلی کو "میکانکس تک کم نہیں کیا جا سکتا"۔ اس کے بعد یہ ہے کہ حرارت کے طور پر منتقل ہونے والی توانائی کی مقدار یا مادے کی منتقلی سے وابستہ کام کی کوئی معقول تعریف نہیں ہے۔ بہر حال، غیر توازن کے عمل کی تھرموڈینامکل وضاحت کے لیے، یہ مطلوب ہے کہ جب نظام اور ارد گرد کے درمیان کوئی جسمانی رکاوٹ یا دیوار نہ ہو، یعنی جب وہ ایک دوسرے کے حوالے سے کھلے ہوں تو دلچسپی کے نظام میں ارد گرد کے ماحول کے ذریعہ قائم کردہ درجہ حرارت کے میلان کے اثر پر غور کیا جائے۔ اس صورت حال کے لیے کام کے لحاظ سے مکینیکل تعریف کی ناممکنیت اس جسمانی حقیقت کو تبدیل نہیں کرتی ہے کہ درجہ حرارت کا میلان اندرونی توانائی کے پھیلاؤ کا سبب بنتا ہے، ایک ایسا عمل جسے تھرموڈینامک نقطہ نظر میں، حرارت کے طور پر توانائی کی منتقلی کے لیے ایک امیدوار تصور کے طور پر تجویز کیا جا سکتا ہے۔ اس صورت حال میں، یہ توقع کی جا سکتی ہے کہ اندرونی توانائی کے پھیلنے والے بہاؤ کے فعال دیگر محرکات بھی ہو سکتے ہیں، جیسے کیمیائی صلاحیت کا میلان جو مادے کی منتقلی کو چلاتا ہے، اور برقی صلاحیت کا میلان جو برقی کرنٹ اور آئنٹوفورسیس کو چلاتا ہے۔ اس طرح کے اثرات عام طور پر درجہ حرارت کے میلان سے چلنے والی اندرونی توانائی کے پھیلنے والے بہاؤ کے ساتھ تعامل کرتے ہیں، اور اس طرح کے تعاملات کو کراس ایفیکٹس کے نام سے جانا جاتا ہے۔ اگر اندرونی توانائی کی پھیلتی ہوئی منتقلی کے نتیجے میں ہونے والے کراس ایفیکٹس کو بھی حرارت کی منتقلی کے طور پر لیبل کیا جاتا ہے، تو وہ بعض اوقات اس اصول کی خلاف ورزی کرتے ہیں کہ خالص حرارت کی منتقلی صرف درجہ حرارت کے میلان کے نیچے ہوتی ہے، کبھی بھی اوپر نہیں۔ وہ اس اصول سے بھی متصادم ہوں گے کہ تمام حرارت کی منتقلی ایک ہی قسم کی ہوتی ہے، یہ اصول بند نظاموں کے درمیان حرارت کی ترسیل کے خیال پر مبنی ہے۔ تھرموڈینامک نقطہ نظر میں، کوئی بھی محض درجہ حرارت کے میلان سے چلنے والے حرارت کے بہاؤ کے بارے میں تھوڑے سے سوچنے کی کوشش کر سکتا ہے کہ یہ پھیلاؤ اندرونی توانائی کے بہاؤ کے ایک تصوراتی جزو کے طور پر ہے، یہ تصور خاص طور پر عمل کے تفصیلی علم کی بنیاد پر محتاط حسابات پر مبنی ہے اور بالواسطہ طور پر اس کا جائزہ لیا جاتا ہے۔ ان حالات میں، اگر ایسا ہوتا ہے کہ مادے کی کوئی منتقلی حقیقت میں نہیں آتی ہے، اور کوئی کراس ایفیکٹ نہیں ہوتے ہیں، تو تھرموڈینامک تصور اور مکینیکل تصور ایک ساتھ آتے ہیں، گویا کوئی بند نظاموں سے نمٹ رہا ہو۔ لیکن جب مادے کی منتقلی ہوتی ہے، تو وہ عین قوانین جن کے ذریعے درجہ حرارت کا میلان بالکل قابل علم ہونے کے بجائے اندرونی توانائی کے پھیلاؤ والے بہاؤ کو چلاتا ہے، زیادہ تر فرض کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، اور بہت سے معاملات میں عملی طور پر ناقابل تصدیق ہوتے ہیں۔ نتیجتا، جب مادے کی منتقلی ہوتی ہے، تو اندرونی توانائی کے پھیلنے والے بہاؤ کے خالص 'حرارت کے بہاؤ' کے جزو کا حساب عملی طور پر ناقابل تصدیق مفروضوں پر منحصر ہوتا ہے۔ یہ حرارت کو ایک خاص تصور کے طور پر سوچنے کی ایک وجہ ہے جو بنیادی طور پر اور قطعی طور پر بند نظاموں سے متعلق ہے، اور صرف کھلے نظاموں پر بہت محدود طریقے سے لاگو ہوتا ہے۔ اس تناظر میں بہت سی تحریروں میں، "ہیٹ فلکس" کی اصطلاح اس وقت استعمال کی جاتی ہے جب اس کا مطلب زیادہ درست طریقے سے اندرونی توانائی کا پھیلاؤ والا بہاؤ کہا جاتا ہے۔ "ہیٹ فلکس" کی اصطلاح کا اس طرح کا استعمال پرانی اور اب متروک زبان کے استعمال کی باقیات ہے جس کی وجہ سے کسی جسم میں "گرمی کا مواد" ہو سکتا ہے۔ خوردبین نظریہ حرکی نظریہ میں، حرارت کی وضاحت خوردبین حرکتوں اور اجزاء کے ذرات، جیسے الیکٹرانوں، ایٹموں اور مالیکیولز کے تعاملات کے لحاظ سے کی جاتی ہے۔ اجزاء کے ذرات کی حرکی توانائی کا فوری معنی حرارت کے طور پر نہیں ہے۔ یہ اندرونی توانائی کے جزو کے طور پر ہے۔ خوردبین اصطلاحات میں، حرارت ایک منتقلی کی مقدار ہے، اور اسے ٹرانسپورٹ تھیوری کے ذریعے بیان کیا جاتا ہے، نہ کہ ذرات کی مستقل طور پر مقامی حرکی توانائی کے طور پر۔ حرارت کی منتقلی درجہ حرارت کے میلان یا اختلافات سے، خوردبین حرکی اور ممکنہ ذرہ توانائی کے پھیلاؤ کے تبادلے کے ذریعے، ذرہ تصادم اور دیگر تعاملات کے ذریعے پیدا ہوتی ہے۔ اس کا ابتدائی اور مبہم اظہار فرانسس بیکن نے کیا تھا۔ اس کے درست اور تفصیلی ورژن انیسویں صدی میں تیار کیے گئے تھے۔ شماریاتی میکانکس میں، ایک بند نظام کے لیے (مادے کی کوئی منتقلی نہیں)، حرارت وہ توانائی کی منتقلی ہے جو نظام پر ایک بے ترتیب، خوردبین عمل سے وابستہ ہے، جو نظام کی توانائی کی سطح کے قبضے کی تعداد میں چھلانگ سے وابستہ ہے، خود توانائی کی سطح کی اقدار میں تبدیلی کے بغیر۔ میکروسکوپک تھرموڈینامک کام کے لیے نظام کی توانائی کی سطحوں کی اقدار میں تبدیلی کے بغیر قبضے کے نمبروں کو تبدیل کرنا ممکن ہے، لیکن جو چیز منتقلی کو حرارت کے طور پر ممتاز کرتی ہے وہ یہ ہے کہ منتقلی مکمل طور پر بے ترتیب، خوردبین عمل کی وجہ سے ہوتی ہے، جس میں تابکاری کی منتقلی بھی شامل ہے۔ مائیکرو اسٹیٹس کے مجموعے کی شماریاتی تقسیم کے لحاظ سے نیم جامد اڈیبیٹک کام کے چھوٹے اضافے کے لیے ریاضیاتی تعریف وضع کی جا سکتی ہے۔ کیلوریمیٹری منتقل شدہ حرارت کی مقدار کو کیلوریمیٹری کے ذریعے ماپا جا سکتا ہے، یا دیگر مقداروں کی بنیاد پر حساب کے ذریعے اس کا تعین کیا جا سکتا ہے۔ کیلوری میٹر کسی عمل میں منتقل ہونے والی حرارت کی مقدار کے خیال کی تجرباتی بنیاد ہے۔ منتقل شدہ حرارت کی پیمائش معروف خصوصیات کے جسم میں ہونے والی تبدیلیوں سے کی جاتی ہے، مثال کے طور پر، درجہ حرارت میں اضافہ، حجم یا لمبائی میں تبدیلی، یا مرحلے کی تبدیلی، جیسے برف کا پگھلنا۔ منتقل شدہ حرارت کی مقدار کا حساب ایڈیابٹک کام کے طور پر منتقل شدہ توانائی کی فرضی مقدار اور تھرموڈینامکس کے پہلے قانون پر انحصار کر سکتا ہے۔ اس طرح کا حساب منتقل شدہ حرارت کی مقدار کے بہت سے نظریاتی مطالعات کا بنیادی نقطہ نظر ہے۔ انجینئرنگ حرارت کی منتقلی کا شعبہ، جسے عام طور پر مکینیکل انجینئرنگ اور کیمیائی انجینئرنگ کا ایک پہلو سمجھا جاتا ہے، مخصوص اطلاق شدہ طریقوں سے متعلق ہے جس کے ذریعے کسی نظام میں تھرمل توانائی پیدا کی جاتی ہے، یا تبدیل کی جاتی ہے، یا کسی دوسرے نظام میں منتقل کی جاتی ہے۔ اگرچہ حرارت کی تعریف کا مطلب توانائی کی منتقلی ہے، لیکن حرارت کی منتقلی کی اصطلاح انجینئرنگ کے بہت سے شعبوں اور عام لوگوں کی زبان میں اس روایتی استعمال کو گھیرے ہوئے ہے۔ حرارت کی منتقلی کو عام طور پر حرارت کی ترسیل، حرارت کی ترسیل، تھرمل تابکاری کے طریقہ کار کے طور پر بیان کیا جاتا ہے، لیکن اس میں مرحلے کی تبدیلیوں کے عمل میں بڑے پیمانے پر منتقلی اور حرارت شامل ہو سکتی ہے۔ ترسیل کو ترسیل اور سیال کے بہاؤ کے مشترکہ اثرات کے طور پر بیان کیا جا سکتا ہے۔ تھرموڈینامک نقطہ نظر سے، حرارت اپنی توانائی کو بڑھانے کے لیے پھیلاؤ کے ذریعے سیال میں بہتی ہے، سیال پھر اس بڑھتی ہوئی اندرونی توانائی (حرارت نہیں) کو ایک مقام سے دوسرے مقام پر منتقل کرتا ہے، اور اس کے بعد دوسرا تھرمل تعامل ہوتا ہے جو گرمی کو دوسرے جسم یا نظام میں منتقل کرتا ہے، پھر پھیلاؤ کے ذریعے۔ اس پورے عمل کو اکثر حرارت کی منتقلی کا ایک اضافی طریقہ کار سمجھا جاتا ہے، حالانکہ تکنیکی طور پر، "حرارت کی منتقلی" اور اس طرح حرارت اور ٹھنڈک صرف اس طرح کے کنڈکٹو بہاؤ کے دونوں سروں پر ہوتی ہے، لیکن بہاؤ کے نتیجے میں نہیں۔ اس طرح، ترسیل کو صرف عمل کے خالص نتیجہ کے طور پر حرارت کی "منتقلی" کہا جا سکتا ہے، لیکن پیچیدہ مواصلاتی عمل کے اندر ہر وقت ایسا نہیں کیا جا سکتا ہے۔ لیٹنٹ اینڈ سینسیبل ہیٹ، میٹر، لیونگ فورس اینڈ ہیٹ کے عنوان سے ایک 1847 کے لیکچر میں، جیمز پریسکوٹ جول نے لیٹنٹ ہیٹ اور سینسیبل ہیٹ کی اصطلاحات کو حرارت کے اجزاء کے طور پر بیان کیا جو بالترتیب مختلف جسمانی مظاہر، یعنی ذرات کی صلاحیت اور حرکی توانائی کو متاثر کرتے ہیں۔ انہوں نے پوشیدہ توانائی کو ذرات کے فاصلے کے ذریعے حاصل ہونے والی توانائی کے طور پر بیان کیا جہاں کشش زیادہ فاصلے پر ہوتی ہے، یعنی۔ ممکنہ توانائی کی ایک شکل، اور ایک توانائی کے طور پر سمجھدار حرارت جس میں ذرات کی حرکت شامل ہے، یعنی۔ حرکی توانائی۔ پوشیدہ حرارت وہ حرارت ہے جو کسی کیمیائی مادے یا تھرموڈینامک نظام کے ذریعے حالت کی تبدیلی کے دوران خارج یا جذب ہوتی ہے جو درجہ حرارت میں تبدیلی کے بغیر ہوتی ہے۔ اس طرح کا عمل ایک مرحلے کی منتقلی ہو سکتا ہے، جیسے برف کا پگھلنا یا پانی کا ابلنا۔ حرارت کی صلاحیت ایک قابل پیمائش جسمانی مقدار ہے جو کسی شے میں شامل ہونے والی حرارت کے نتیجے میں ہونے والی درجہ حرارت کی تبدیلی کے تناسب کے برابر ہے۔ مولر حرارت کی صلاحیت کسی خالص مادے کی فی اکائی مقدار (ایس آئی اکائی: مول) کی حرارت کی صلاحیت ہے، اور مخصوص حرارت کی صلاحیت، جسے اکثر صرف مخصوص حرارت کہا جاتا ہے، کسی مادے کی فی اکائی کمیت کی حرارت کی صلاحیت ہے۔ حرارت کی صلاحیت کسی مادے کی جسمانی خاصیت ہے، جس کا مطلب ہے کہ یہ زیر غور مادے کی حالت اور خصوصیات پر منحصر ہے۔ ہیلیم جیسی یک جوہری گیسوں کی مخصوص حرارت درجہ حرارت کے ساتھ تقریبا مستقل رہتی ہے۔ ہائیڈروجن جیسی ڈائیٹومک گیسیں درجہ حرارت پر کچھ انحصار ظاہر کرتی ہیں، اور ٹرائیٹومک گیسیں (مثال کے طور پر کاربن ڈائی آکسائیڈ) اور بھی زیادہ۔ تھرموڈینامکس کے قوانین کی ترقی سے پہلے، حرارت کی پیمائش شریک اجسام کی حالتوں میں ہونے والی تبدیلیوں سے کی جاتی تھی۔ کچھ عام قوانین، اہم مستثنیات کے ساتھ، مندرجہ ذیل طور پر بیان کیے جا سکتے ہیں۔ عام طور پر، زیادہ تر اجسام گرم کرنے پر پھیلتے ہیں۔ اس صورت میں، کسی شے کو مستقل حجم پر گرم کرنے سے اس کی رکاوٹ والی دیواروں پر دباؤ بڑھ جاتا ہے، جبکہ مستقل دباؤ پر گرم کرنے سے اس کا حجم بڑھ جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، زیادہ تر مادوں میں مادے کی تین عام طور پر تسلیم شدہ حالتیں ہوتی ہیں، ٹھوس، مائع اور گیس۔ کچھ پلازما میں بھی موجود ہو سکتے ہیں۔ بہت سے مادے کی حالتوں میں مزید، زیادہ باریک فرق ہے، جیسے شیشہ اور مائع کرسٹل۔ بہت سے معاملات میں، مقررہ درجہ حرارت اور دباؤ پر، کوئی مادہ مادے کی کئی الگ الگ حالتوں میں موجود ہو سکتا ہے جسے ایک ہی 'جسم' کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، برف ایک گلاس پانی میں تیر سکتی ہے۔ پھر کہا جاتا ہے کہ برف اور پانی 'جسم' کے اندر دو مراحل تشکیل دیتے ہیں۔ قطعی اصول معلوم ہیں، یہ بتاتے ہوئے کہ کس طرح مختلف مراحل 'باڈی' میں ایک ساتھ موجود ہو سکتے ہیں۔ زیادہ تر، ایک مقررہ دباؤ پر، ایک قطعی درجہ حرارت ہوتا ہے جس پر گرمی کسی ٹھوس کو پگھلنے یا بخارات کا سبب بنتی ہے، اور ایک قطعی درجہ حرارت جس پر گرمی مائع کو بخارات کا سبب بنتی ہے۔ ایسے معاملات میں ٹھنڈک کے الٹے اثرات ہوتے ہیں۔ یہ تمام، سب سے عام معاملات، اس اصول کے مطابق ہیں کہ حرارت کی پیمائش جسم کی حالت میں ہونے والی تبدیلیوں سے کی جا سکتی ہے۔ ایسے معاملات وہ فراہم کرتے ہیں جنہیں تھرمومیٹرک باڈیز کہا جاتا ہے، جو تجرباتی درجہ حرارت کی تعریف کی اجازت دیتے ہیں۔ 1848 سے پہلے، تمام درجہ حرارت کی تعریف اس طرح کی جاتی تھی۔ اس طرح گرمی اور درجہ حرارت کے درمیان بظاہر منطقی طور پر طے شدہ ایک سخت تعلق تھا، حالانکہ انہیں تصوراتی طور پر مکمل طور پر الگ کے طور پر تسلیم کیا گیا تھا، خاص طور پر اٹھارہویں صدی کے آخر میں جوزف بلیک نے۔ اہم مستثنیات ہیں۔ وہ حرارت اور درجہ حرارت کے درمیان واضح طور پر واضح تعلق کو توڑ دیتے ہیں۔ وہ یہ واضح کرتے ہیں کہ درجہ حرارت کی تجرباتی تعریفیں مخصوص تھرمومیٹرک مادوں کی مخصوص خصوصیات پر منحصر ہیں، اور اس طرح عنوان 'مطلق' سے خارج ہیں۔ مثال کے طور پر، 277 K کے قریب گرم ہونے پر پانی سکڑ جاتا ہے۔ اسے اس درجہ حرارت کے قریب تھرمومیٹرک مادہ کے طور پر استعمال نہیں کیا جا سکتا۔ نیز، ایک مخصوص درجہ حرارت کی حد پر، برف گرم ہونے پر سکڑ جاتی ہے۔ مزید برآں، بہت سے مادہ میٹاسٹیبل حالتوں میں موجود ہو سکتے ہیں، جیسے کہ منفی دباؤ کے ساتھ، جو صرف عارضی طور پر اور بہت ہی خاص حالات میں زندہ رہتے ہیں۔ اس طرح کے حقائق، جنہیں بعض اوقات 'بے ضابطگی' کہا جاتا ہے، مطلق درجہ حرارت کی تھرموڈینامک تعریف کی کچھ وجوہات ہیں۔ اعلی درجہ حرارت کی پیمائش کے ابتدائی دنوں میں، ایک اور عنصر اہم تھا، اور اس کا استعمال یوسیاہ ویج ووڈ نے اپنے پائرومیٹر میں کیا۔ ایک عمل میں پہنچنے والے درجہ حرارت کا اندازہ مٹی کے نمونے کے سکڑنے سے لگایا گیا تھا۔ درجہ حرارت جتنا زیادہ ہوگا، سکڑنا اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ 1000 ڈگری سیلسیس (1,832 ڈگری فارن ہائٹ) سے اوپر کے درجہ حرارت کی پیمائش کا یہ واحد دستیاب کم و بیش قابل اعتماد طریقہ تھا۔ لیکن اس طرح کا سکڑنا ناقابل واپسی ہے۔ ٹھنڈا ہونے پر مٹی دوبارہ نہیں پھیلتی۔ اس لیے اسے پیمائش کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ لیکن صرف ایک بار۔ یہ لفظ کے معمول کے معنی میں تھرمومیٹرک مواد نہیں ہے۔ اس کے باوجود، مطلق درجہ حرارت کی تھرموڈینامک تعریف مناسب سرکسپیکشن کے ساتھ حرارت کے تصور کا لازمی استعمال کرتی ہے۔ "ہاٹنیس" ہاٹنیس کی خاصیت تھرموڈینامکس کی ایک تشویش ہے جس کی تعریف حرارت کے تصور کے حوالے کے بغیر کی جانی چاہیے۔ گرمی پر غور تجرباتی درجہ حرارت کے تصور کی طرف لے جاتا ہے۔ تمام جسمانی نظام دوسروں کو گرم یا ٹھنڈا کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ گرمی کے حوالے سے، تقابلی اصطلاحات گرم اور ٹھنڈی کی تعریف اس اصول سے کی جاتی ہے کہ گرمی گرم جسم سے ٹھنڈے جسم کی طرف بہتی ہے۔ اگر کوئی جسمانی نظام غیر یکساں یا بہت تیزی سے یا بے قاعدگی سے تبدیل ہو رہا ہے، مثال کے طور پر ہنگامہ آرائی سے، اسے درجہ حرارت کے لحاظ سے نمایاں کرنا ناممکن ہو سکتا ہے، لیکن پھر بھی اس کے اور دوسرے نظام کے درمیان حرارت کے طور پر توانائی کی منتقلی ہو سکتی ہے۔ اگر کسی نظام کی جسمانی حالت کافی باقاعدہ ہے، اور اتنی لمبی رہتی ہے کہ وہ کسی مخصوص تھرمامیٹر کے ساتھ تھرمل توازن تک پہنچ سکے، تو اس کا درجہ حرارت اس تھرمامیٹر کے مطابق ہوتا ہے۔ ایک تجرباتی تھرمامیٹر اس طرح کے نظام کے لیے گرمی کی ڈگری درج کرتا ہے۔ اس طرح کے درجہ حرارت کو تجرباتی کہا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، ٹریسڈیل کلاسیکی تھرموڈینامکس کے بارے میں لکھتے ہیں: "ہر وقت، جسم کو ایک حقیقی نمبر تفویض کیا جاتا ہے جسے درجہ حرارت کہا جاتا ہے۔ یہ تعداد اس بات کی پیمائش ہے کہ جسم کتنا گرم ہے۔ " جسمانی نظام جو درجہ حرارت کے لیے بہت زیادہ ہنگامہ خیز ہوتے ہیں اب بھی گرمی میں مختلف ہو سکتے ہیں۔ ایک جسمانی نظام جو حرارت کو دوسرے جسمانی نظام میں منتقل کرتا ہے، کہا جاتا ہے کہ وہ دونوں میں زیادہ گرم ہے۔ نظام کے تھرموڈینامک درجہ حرارت کے لیے مزید کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کا طرز عمل اتنا باقاعدہ ہونا چاہیے کہ اس کا تجرباتی درجہ حرارت تمام مناسب طور پر کیلیبریٹڈ اور اسکیلڈ تھرمامیٹرز کے لیے یکساں ہو، اور پھر کہا جاتا ہے کہ اس کی گرمی یک جہتی گرمی کئی گنا پر ہوتی ہے۔ یہ اس وجہ کا حصہ ہے کہ کیریتھیوڈری اور بورن کے بعد گرمی کی تعریف کی گئی ہے، صرف کام یا مادے کی منتقلی کے علاوہ واقع ہونے کے طور پر ؛ اس اب وسیع پیمانے پر قبول شدہ تعریف میں درجہ حرارت کا مشورہ دیا گیا ہے اور جان بوجھ کر اس کا ذکر نہیں کیا گیا ہے۔ یہی وجہ ہے کہ تھرموڈینامکس کا صفر قانون واضح طور پر بیان کیا گیا ہے۔ اگر تین جسمانی نظام، اے، بی، اور سی ہر ایک اندرونی تھرموڈینامک توازن کی اپنی اپنی حالتوں میں نہیں ہیں، تو یہ ممکن ہے کہ، ان کے درمیان مناسب جسمانی روابط بنائے جانے سے، اے بی کو گرم کر سکتا ہے اور بی سی کو گرم کر سکتا ہے اور سی اے کو گرم کر سکتا ہے۔ غیر توازن کے حالات میں، بہاؤ کے چکر ممکن ہیں۔ اندرونی تھرموڈینامک توازن کی یہ خاص اور منفرد خصوصیت ہے کہ یہ امکان تھرموڈینامک نظاموں کے لیے کھلا نہیں ہے (جیسا کہ جسمانی نظاموں میں ممتاز ہے) جو اندرونی تھرموڈینامک توازن کی اپنی حالتوں میں ہیں۔ یہی وجہ ہے کہ تھرموڈینامکس کے صفر قانون کو واضح بیان کی ضرورت ہے۔ یعنی، عام غیر توازن جسمانی نظاموں کے درمیان تعلق 'اس سے زیادہ ٹھنڈا نہیں ہے' عارضی نہیں ہے، جبکہ، اس کے برعکس، اندرونی تھرموڈینامک توازن کی اپنی حالتوں میں تھرموڈینامک نظاموں کے درمیان تعلق 'اس سے کم درجہ حرارت نہیں رکھتا ہے' عارضی ہے۔ اس سے یہ پتہ چلتا ہے کہ 'کے ساتھ تھرمل توازن میں ہے' کا تعلق عارضی ہے، جو صفر کے قانون کو بیان کرنے کا ایک طریقہ ہے۔ جس طرح درجہ حرارت کو کافی حد تک غیر یکساں نظام کے لیے غیر متعین کیا جا سکتا ہے، اسی طرح اینٹروپی کو بھی کسی ایسے نظام کے لیے غیر متعین کیا جا سکتا ہے جو اندرونی تھرموڈینامک توازن کی اپنی حالت میں نہ ہو۔ مثال کے طور پر، 'نظام شمسی کا درجہ حرارت' ایک متعین مقدار نہیں ہے۔ اسی طرح، کلاسیکی تھرموڈینامکس میں 'نظام شمسی کی اینٹروپی' کی تعریف نہیں کی گئی ہے۔ غیر توازن اینٹروپی کی وضاحت، پورے نظام کے لیے ایک سادہ نمبر کے طور پر، واضح طور پر تسلی بخش انداز میں کرنا ممکن نہیں رہا ہے۔ یہ بھی دیکھیں آب و ہوا پر سورج کے زاویے کا اثر کائنات کی گرمی کی موت گرمی کے پھیلاؤ کی حرارت کی مساوات گرمی کی لہر گرمی کے بہاؤ سینسر گرمی کی منتقلی گتانک کی تاریخ حرارت کے آرڈرز کی شدت (درجہ حرارت) سگما گرمی شاک ہیٹنگ الیکٹرانک آلات اور نظاموں کا تھرمل مینجمنٹ تھرمامیٹر رشتہ دار گرمی کی ترسیل یکساں مکینیکل کوڈ یکساں شمسی توانائی اور ہائیڈرونکس کوڈ فضلہ حرارت کے حوالہ جات حوالہ جات ایڈکنز، سی جے کی حوالہ جات کی کتابچہ۔ (1968/1983)۔ توازن تھرموڈینامکس، (پہلا ایڈیشن 1968)، تیسرا ایڈیشن 1983، کیمبرج یونیورسٹی پریس، کیمبرج یوکے۔ اٹکنز، پی۔، ڈی پولا، جے۔ (1978/2010)۔ فزیکل کیمسٹری، (پہلا ایڈیشن 1978)، نواں ایڈیشن 2010، آکسفورڈ یونیورسٹی پریس، آکسفورڈ یوکے۔ بیکن، ایف۔ (1620)۔ نووم آرگنم سائنٹیریم، جس کا ترجمہ ڈیوے، جے، پی ایف نے کیا ہے۔ کولیئر اینڈ سن، نیویارک، 1902۔ بیلین، ایم۔ (1994)۔ تھرموڈینامکس کا ایک سروے، امریکن انسٹی ٹیوٹ آف فزکس پریس، نیویارک۔ بورن، ایم۔ (1949)۔ نیچرل فلاسفی آف کاز اینڈ چانس، آکسفورڈ یونیورسٹی پریس، لندن برائن، جی۔ ایچ۔ (1907)۔ تھرموڈینامکس۔ بنیادی طور پر پہلے اصولوں اور ان کے براہ راست اطلاق سے متعلق ایک تعارفی مقالہ، بی۔ جی۔ ٹیوبنر، لیپزگ۔ بکدل، ایچ۔ اے۔ (1966)۔ کلاسیکی تھرموڈینامکس کے تصورات، کیمبرج یونیورسٹی پریس، کیمبرج یوکے۔ کالین، ایچ۔ بی۔ (1960/1985)۔ تھرموڈینامکس اینڈ این انٹروڈکشن ٹو تھرموسٹیٹسٹکس، (پہلا ایڈیشن 1960) دوسرا ایڈیشن 1985، ولی، نیویارک۔ ترجمہ یہاں پایا جا سکتا ہے۔ زیادہ تر قابل اعتماد ترجمہ کیسٹن، جے میں پایا جاتا ہے۔ (1976)۔ دی سیکنڈ لا آف تھرموڈینامکس، ڈوڈن، ہچنسن اینڈ راس، اسٹراؤڈسبرگ پی اے۔ چندر شیکھر، ایس۔ (1961)۔ ہائیڈرو ڈائنامک اینڈ ہائیڈرو میگنیٹک اسٹیبلٹی، آکسفورڈ یونیورسٹی پریس، آکسفورڈ یوکے۔ کلاسیئس، آر۔ (1854)۔ اینالین ڈیر فزیک (پوگینڈوف کا اینالین)، دسمبر 1854، جلد۔ xchiii. پی۔ 481 ؛ جرنل ڈی میتھیمیٹکس، جلد میں ترجمہ کیا گیا۔ ایکس ایکس۔ پیرس، 1855، اور فلسفیانہ میگزین میں، اگست 1856، ایس۔ 4۔ جلد۔ xii، صفحہ 81۔ کلاسیئس، آر۔ (1865/1867)۔ حرارت کا مکینیکل تھیوری-بھاپ انجن اور جسموں کی جسمانی خصوصیات پر اس کے اطلاق کے ساتھ، لندن: جان وین وورسٹ۔ 1867ء۔ اس کے علاوہ دوسرے ایڈیشن کا انگریزی میں ترجمہ ڈبلیو آر براؤن (1879) نے یہاں اور یہاں کیا۔ ڈی گروٹ، ایس آر، مزور، پی۔ (1962)۔ غیر توازن تھرموڈینامکس، نارتھ ہالینڈ، ایمسٹرڈیم۔ دوبارہ شائع شدہ (1984)، ڈوور پبلکیشنز انکارپوریٹڈ، نیویارک، ڈینبیگ، کے۔ (1955/1981)۔ کیمیائی توازن کے اصول، کیمبرج یونیورسٹی پریس، کیمبرج۔ گریون، اے۔، کیلر، جی۔، وارنک (ایڈیٹرز) (2003)۔ اینٹروپی، پرنسٹن یونیورسٹی پریس، پرنسٹن این جے۔ ، مادے، زندہ قوت، اور حرارت پر لیکچر۔ 5 اور 12 مئی 1847۔ کٹل، سی۔ کرومر، ایچ۔ (1980)۔ تھرمل فزکس، دوسرا ایڈیشن، ڈبلیو۔ ایچ۔ فری مین، سان فرانسسکو۔ کونڈیپوڈی، ڈی۔، پریگوگین، I. (1998)۔ ماڈرن تھرموڈینامکس: ہیٹ انجنز سے لے کر ڈسیپیٹو اسٹرکچرز تک، جان ولی اینڈ سنز، چیچسٹر۔ لینڈو، ایل۔، لفشٹز، ای۔ ایم۔ (1958/1969)۔ شماریاتی طبیعیات، کورس آف تھیوریٹیکل فزکس کا جلد 5، جس کا روسی سے ترجمہ جے بی سائکس، ایم جے کیرسلی، پرگمن، آکسفورڈ نے کیا ہے۔ لیبن، جی۔، جو، ڈی۔، کاساس-ویزکیز، جے۔ (2008)۔ غیر توازن تھرموڈینامکس کو سمجھنا: بنیادیں، ایپلی کیشنز، فرنٹیئرز، سپرنگر-ورلاگ، برلن، ای۔ لیب، ای۔ ایچ۔، ینگ ویسن، جے۔ (2003)۔ کلاسیکی تھرموڈینامکس کی اینٹروپی، اینٹروپی کا باب 8، گریون، اے۔، کیلر، جی۔، وارنک (ایڈیٹرز) (2003)۔ پیپارڈ، اے۔ بی۔ (1957/1966)۔ الیمنٹس آف کلاسیکل تھرموڈینامکس فار ایڈوانسڈ اسٹوڈنٹس آف فزکس، اصل اشاعت 1957، ری پرنٹ 1966، کیمبرج یونیورسٹی پریس، کیمبرج۔ پلانک، ایم۔، (1897/1903)۔ تھرموڈینامکس پر مقالہ، جس کا ترجمہ اے اوگ نے کیا، پہلا انگریزی ایڈیشن، لانگ مینز، گرین اینڈ کمپنی، لندن۔ پلانک۔ ایم۔ (1914)۔ دی تھیوری آف ہیٹ ریڈی ایشن، ماسیوس، ایم۔ کے دوسرے جرمن ایڈیشن کا ترجمہ، پی۔ بلیکسٹنز سن اینڈ کمپنی، فلاڈیلفیا۔ پلانک، ایم۔، (1923/1927)۔ تھرموڈینامکس پر مقالہ، جس کا ترجمہ اے اوگ نے کیا ہے، تیسرا انگریزی ایڈیشن، لانگ مینز، گرین اینڈ کمپنی، لندن۔ شویت، اے۔، گٹ فنگر، سی۔ (1995)۔ تھرموڈینامکس۔ تصورات سے لے کر ایپلی کیشنز تک، پرینٹس ہال، لندن۔ ٹریسڈیل، سی۔ (1969)۔ عقلی تھرموڈینامکس: منتخب موضوعات پر لیکچرز کا ایک کورس، میک گرا ہل بک کمپنی، نیویارک۔ ٹریسڈیل، سی۔ (1980)۔ تھرموڈینامکس کی المناک تاریخ 1822-1854، سپرنگر، نیویارک۔ مزید کتابچہ گفٹوپولوس، ای پی، اور بیریٹا، جی پی۔ (1991)۔ تھرموڈینامکس: بنیادیں اور ایپلی کیشنز۔ (ڈوور پبلکیشنز) ہیٹسوپولوس، جی این، اور کینن، جے ایچ۔ (1981)۔ عمومی تھرموڈینامکس کے اصول۔ آر ای کریگر پبلشنگ کمپنی۔ بیرونی روابط 2 گیگاکلون پر پلازما کی حرارت-سائنس دانوں کے ذریعہ پیدا کردہ انتہائی اعلی درجہ حرارت کے بارے میں مضمون (Foxnews.com) کنویکٹو ہیٹ ٹرانسفر کے لیے ارتباط-CHE آن لائن وسائل ہیٹ ٹرانسفر تھرموڈینامکس جسمانی مقدار