Richmann's law
رچمن کا قانون، جسے بعض اوقات رچمن کا اصول، رچمن کا اختلاط کا اصول، رچمن کا مرکب کا اصول یا رچمن کا مرکب کا قانون کہا جاتا ہے، ایک سے زیادہ اجسام کو جمع کرتے وقت اختلاط کے درجہ حرارت کا حساب لگانے کے لیے ایک جسمانی قانون ہے۔ اس کا نام بالٹک جرمن طبیعیات دان جارج ولہیم رچمین کے نام پر رکھا گیا ہے، جس نے 1750 میں یہ رشتہ شائع کیا، جس نے کیلوری میٹرک حسابات کے لیے پہلی عمومی مساوات قائم کی۔ تجرباتی پیمائش کے ذریعے، ولہیلم رچمین نے طے کیا کہ جب مختلف درجہ حرارت کے پانی کو ملایا جاتا ہے تو درج ذیل تعلق برقرار رہتا ہے: یہ مندرجہ ذیل ہے: یہاں اور دو مرکب اجزاء کی کمیت ہیں، اور ان کے متعلقہ ابتدائی درجہ حرارت ہیں، اور مرکب کا درجہ حرارت ہے۔ اس مشاہدے کو تنگ تر معنوں میں رچمن کا قانون کہا جاتا ہے اور یہ یکجا ہونے کی ایک ہی حالت کے تمام مادوں پر اصولی طور پر لاگو ہوتا ہے۔ اس کے مطابق اختلاط درجہ حرارت دو ابتدائی اجزاء کے درجہ حرارت کا وزنی ریاضی کا اوسط ہے۔ رچمن کے اختلاط کے اصول کو الٹا بھی لاگو کیا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر، اس تناسب کے سوال پر جس میں مطلوبہ درجہ حرارت کا پانی حاصل کرنے کے لیے دیے گئے درجہ حرارت کے پانی کی مقدار کو ملایا جانا چاہیے۔ کل مقدار کو دیکھتے ہوئے، اس مقصد کے لیے درکار اور مقدار کا تعین مکسنگ کراس کے ساتھ کیا جاتا ہے۔ متعلقہ فارمولا، جو مندرجہ بالا مساوات سے دوبارہ ترتیب کے ذریعے حاصل کیا گیا ہے، یہ ہے: یا۔ اختلاط کے تناسب کے لیے، یہ دیتا ہے: اختلاط کے اصول کا جسمانی پس منظر یہ حقیقت ہے کہ کسی شے کی حرارت کی توانائی اس کی کمیت اور اس کے مطلق درجہ حرارت کے براہ راست متناسب ہوتی ہے۔ متناسب عنصر مخصوص حرارت کی صلاحیت ہے، جو مادہ کی نوعیت پر منحصر ہے، لیکن جو جوزف بلیک کے ذریعہ رچمین کی دریافت کے کچھ وقت بعد تک بیان نہیں کیا گیا تھا۔ اس طرح، فارمولے کی صداقت ایک ہی مادہ کے مرکب تک محدود ہے، کیونکہ یہ ایک یکساں مخصوص حرارت کی صلاحیت کو فرض کرتا ہے۔ ایک اور شرط یہ ہے کہ دونوں اجزاء ہر جگہ یکساں طور پر گرم ہوں اور ان کے دوسرے ماحول کے ساتھ گرمی کا قابل تعریف تبادلہ نہ ہو۔ اگر کوئی دو مادوں کو مختلف لیکن معروف مخصوص حرارت کی صلاحیتوں کے ساتھ ملانا چاہتا ہے، تو کوئی اختلاط کے اصول کو زیادہ عام طور پر تشکیل دے سکتا ہے، جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے۔ عمومی تشکیل اس شرط کے تحت کہ مجموعی حالت میں کوئی تبدیلی نہ ہو اور نظام بند ہو، یعنی، خاص طور پر، ماحول کے ساتھ حرارت کا تبادلہ نہ ہو، درج ذیل کا انعقاد ہوتا ہے: جہاں اور متعلقہ اجزاء کی مخصوص اینتھالپی کی نمائندگی کرتا ہے۔ اگر مخصوص حرارت کی صلاحیتوں کو مستقل سمجھا جا سکتا ہے، تو اسے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ مرکب کے درجہ حرارت سے حل ہونے والا فارمولا یہ ہے: وسیع تر معنوں میں اس مساوات کو رچمن کا قانون بھی کہا جاتا ہے کیونکہ یہ صرف مخصوص حرارت کی صلاحیت کو شامل کرنے کے لیے رچمن کے قائم کردہ تعلقات کو بڑھاتا ہے، اس طرح مختلف مادوں کے اختلاط کے درجہ حرارت کا حساب لگانے کی اجازت دیتا ہے۔ اگر حرارت کی صلاحیتیں پورے درجہ حرارت کی حد میں مستقل نہیں ہیں، تو مندرجہ بالا فارمولا جزو کے لیے اوسط حرارت کی گنجائش کے ساتھ استعمال کیا جا سکتا ہے: اس فارمولے میں، دونوں اجزاء کی مخصوص حرارت کی صلاحیت کے ساتھ یا اس کی نمائندگی کرتا ہے، جو درجہ حرارت پر منحصر ہو سکتا ہے۔ فارمولے کے اطلاق کے لیے مرکب کے درجہ حرارت کا تعین کرنے کے لیے تکراری طریقہ کار کی ضرورت پڑ سکتی ہے، کیونکہ اوسط حرارت کی صلاحیت بھی درجہ حرارت پر منحصر ہوتی ہے۔ حوالہ جات سائنسی قوانین کیلوریمیٹری