ಮೈಸೂರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ವಿಶ್ವಕೋಶ/ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನ
ಮೂಲದೊಡನೆ ಪರಿಶೀಲಿಸಿ

ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನ

ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಗಳಲ್ಲಿರುವ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ, ವಿವಿದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣದ ಹರಿಯುವಿಕೆಯಿಂದ ಆಗುವ ಪರಿಣಾಮ ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಅಭ್ಯಾಸ (ಥರ್ಮೋಡೈನಮಿಕ್ಸ್). ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ತತ್ಪರಿಣಾಮವಾದ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಇಲ್ಲಿ ಪ್ರಧಾನಪಾತ್ರವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಶಾಸ್ತ್ರದ ಭದ್ರ ತಳಹದಿ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿದೆ. ಅವಿಪರ್ಯಯ (ಇರ್ರಿವರ್ಸಿಬಲ್) ಕ್ರಿಯೆಗಳೆಂಬವಾಸ್ತವಿಕ ಮತ್ತು ವಿಪರ್ಯಯ (ರಿವರ್ಸಿಬಲ್) ಕ್ರಿಯೆಗಳೆಂಬ ಆದರ್ಶಿಕೃತ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ನಡುವೆ ಸ್ಪಷ್ಟ ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥಿತ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನ ಮಾಡುವುದು, ನಾಲ್ಕು ಮೂಲಭೂತ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಈ ಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅವು (ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದ) ಶೂನ್ಯ ನಿಯಮ (ಜೀóರೊತ್ ಲಾ), ಮೊದಲನೆಯ ನಿಯಮ, ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮ ಮತ್ತು ಮೂರನೆಯ ನಿಯಮ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು ನಿಯಮವೂ ಅನುಭವಜನ್ಯ ಭಾವನೆಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯೀಕರಣ (ಜನರಲೈಸೇಷನ್) ಆದ್ದರಿಂದ ಇವನ್ನು ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದ ಸ್ವತಸ್ಸಿದ್ಧಗಳು (ಆಕ್ಸಿಯಮ್ಸ್) ಎಂದು ಹೇಳಬಹುದು. ಹಾಗಿದ್ದರೂ ಶಾಸ್ತ್ರದ ಪೂರ್ಣ ವಿಕಾಸ ಇವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅವಲಂಬಿಸಿಲ್ಲವಾದ್ದರಿಂದ ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಸ್ವತಸ್ಸಿದ್ಧಗಳಿಂದ ಬೆಳೆಸಿದ ಒಂದು ವಿಜ್ಞಾನ ವಿಭಾಗ (ಆಕ್ಸಿಯೋಮ್ಯಟಿಕ್ ಸೈನ್ಸ್) ಎನ್ನುವಂತಿಲ್ಲ.

ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಮತ್ತು ಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ತಾಳೆ ನೋಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಕೆಲವು ಪರಿಮಿತ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಮಾಡಿ ದೊರೆತ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಒಟ್ಟಾರೆ ಸಾಮಾನ್ಯೀಕರಣಗಳು ಈ ನಿಯಮಗಳು. ಇವುಗಳ ಅನ್ವಯದಿಂದ ಲಭಿಸಿರುವ ಯಾವ ಪರಿಣಾಮವೂ ಇದುವರೆಗೆ ವಿಫಲವಾಗಿಲ್ಲದಿರುವುದೇ ಈ ದಿಟ್ಟತನದ ಮುನ್ನಡೆಗೆ ದೊರೆತಿರುವ ಯಶಸ್ಸು.

ಈ ಶಾಸ್ತ್ರವು ವಾಸ್ತವಿಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ವಾಸ್ತವಿಕ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಉಷ್ಣಗತೀಯ ಗುಣಗಳ ಜ್ಞಾನ ಇಲ್ಲಿ ಆವಶ್ಯಕ. ಇವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಅಳೆಯಬಹುದು. ಅಥವಾ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಇತರ ಶಾಖೆಗಳಲ್ಲಿ ಲಭಿಸಿದ ಅನುಭವದ ಆಧಾರದಿಂದ ಉಪಯೋಗಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಇಂಥ ಗುಣಗಳನ್ನು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಅಂಥ ಹೊಣೆ ಇದರ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿಲ್ಲ. ಇದು ಹೇಗೊ ಇರಲಿ, ಒಂದು ಪದಾರ್ಥದಲ್ಲಿ ಕೆಲವೊಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಗಳು ಸಂಗಮಿಸಿರಬೇಕಾದರೆ ಆ ಗುಣಗಳು ಉಷ್ಣಗತಿ ಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲಭೂತ ನಿಯಮಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿರಬಾರದು; ಆದ್ದರಿಂದ ಈ ಶಾಸ್ತ್ರ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ವಿಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ ಲಭಿಸುವ ಗುಣಗಳು ಸಂಗತವಾಗಿವೆಯೇ ಇಲ್ಲವೇ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಶಿಷ್ಟಮಾನಕದಂತಿದೆ.

ಭಾವನೆಗಳು, ಸ್ವತಸ್ಸಿದ್ಧ ವ್ಯಾಖ್ಯೆಗಳು ಅನುಭವದ ಹೇಳಿಕೆಗಳು: ಅಭ್ಯಾಸ ಅಥವಾ ಪರಿಶೀಲನೆಯಲ್ಲಿರುವ ವಿಶ್ವದ ಉಳಿದ ಅಂಶವನ್ನು(ಎಂದರೆ ನಮ್ಮ ಅಭ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಒಳಪಡದ ಅಂಶವನ್ನು(ಆವರಣಗಳು (ಸರ್ರೌಂಡಿಂಗ್ಸ್) ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ. ಬೃಹದ್ವಿಶ್ವದ ನಿರ್ದೇಶಕಗಳಿಂದ ಅಥವಾ ಗುಣಗಳಿಂದ ವಿವರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವಂತೆ ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಆರಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತೇವೆ. ಇಂಥ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ಒಂದೊಂದು ಅಣುವಿನ ಅಥವಾ ಯಾವುದೇ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಅಂಶದ ವರ್ತನೆ ಇಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವಲ್ಲ-ಬಲು ದೊಡ್ಡ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿರುವ ಅಣುಗಳ ಸಮಗ್ರವರ್ತನೆಯ ಸರಾಸರಿ ಪರಿಣಾಮ ಏನು ಎನ್ನುವುದು ಇಲ್ಲಿನ ವಿಚಾರ. ಇಲ್ಲಿ ಎರಡು ವಿಧದ ಗುಣಗಳಿವೆ(ತೀವ್ರಗುಣಗಳು, ವ್ಯಾಪಕಗುಣಗಳು, ಮೊದಲಿನವು ರಾಶಿಯಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿವೆ: ಎರಡನೆಯವು ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣತೆಗಳು ತೀವ್ರಗುಣಗಳು; ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಘನಗಾತ್ರ ವ್ಯಾಪಕಗಳು. ಬೇರೆ ಎಲ್ಲ ಚರಗಳನ್ನೂ ಪ್ರಯೋಗಶಾಲೆಯ ಚರಗಳಿಗೆ ಅಥವಾ ಉದ್ದ, ಘನಗಾತ್ರ, ಒತ್ತಡ, ಉಷ್ಣತೆ ಮುಂತಾದ ಗುಣಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುವುದು ಉಷ್ಣಗತಿ ಶಾಸ್ತ್ರದ ವ್ಯವಸ್ಥಿತ ನಿರೂಪಣೆಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರಧಾನ ಉದ್ದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು. ಇವುಗಳ ಪೈಕಿ ಉಷ್ಣತೆ ಮತ್ತು ತತ್ಸಂಬಂಧ ಉಷ್ಣದ ಭಾವನೆಗಳಿಗೆ ಇಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ವ್ಯಾಖ್ಯೆ ನೀಡಬೇಕು.

ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಇತರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳೊಡನೆ ಉಷ್ಣಸಮತೋಲದಲ್ಲಿದೆಯೇ ಇಲ್ಲವೇ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಗುಣವನ್ನು ಆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉಷ್ಣತೆ (ಟೆಂಪೇಚರ್) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತೇವೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಸ್ಪಷ್ಟನೆಯಿಂದ ಉಷ್ಣತೆಯ ಸಮತೋಲ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣದ ಸಮತೋಲ ಎನ್ನುವ ಎರಡು ಭಾವನೆಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಅಗಲದಂತೆ ಒಂದುಗೂಡಿಸಿದಂತಾಗುವುದು. ಬಾಹ್ಯ ನಿಯಮಗಳು ಬದಲಾಗದೇ ಇದ್ದಾಗ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಆಗ ಸಮತೋಲದಲ್ಲಿರುವುದು) ಅಂಥ ಗುಣಗಳಿಂದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಬಹುದೆಂಬುದು ಅನುಭವವೇದ್ಯ ಸಂಗತಿ. ಈ ಹೇಳಿಕೆಯ ಪ್ರಕಾರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ತಮ್ಮ ಆವರಣಗಳೊಡನೆ ಅಥವ ಅವುಗಳೊಡನೆ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿರುವ ಇತರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳೊಡನೆ ಪರಸ್ಪರಕ್ರಿಯೆ (ಇಂಟರ್‍ಆಕ್ಷನ್) ನಡೆಸುತ್ತವೆ. ಇಂಥ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಾಕಷ್ಟು ಸಲ ನಡೆದ ತರುವಾಯ ಗುಣಗಳು ಸ್ಥಿರ ಬೆಲೆಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತವೆ. ಇನ್ನೂ ನಿಖರವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಎರಡು ವಿಧವಾದ ಗೋಡೆಗಳನ್ನು ಅಥವಾ ಗಡಿಗಳನ್ನು ನಾವು ವಿಧಿಸುತ್ತೇವೆ. ಮೇಲೆ ಹೇಳಿದಂತ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲ್ಲ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನೂ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನೂ ಈ ಗಡಿಗಳ ವಾಹಕದ ಮೂಲಕ ಒಂದು ನಿಶ್ಚಿತಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಆದರ್ಶದಲ್ಲಿ ರೂಪಿಸಿ ತಿಳಿಯುವುದು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಗೋಡೆಗಳನ್ನು ಕದಲಿಸದಿದ್ದಾಗ, ಅದರ ಆವರಣಗಳಲ್ಲಿ ಎಂಥ ಬದಲಾವಣೆಯಾದರೂ ಆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಗುಣಗಳ ಸಮತೋಲ ಬೆಲೆಗಳು ಬದಲಾವಣೆಗೊಳ್ಳದೇ ಇದ್ದರೆ ಅಂಥ ಗೋಡೆಗಳನ್ನು ಅಪಾರಣೀಯ ಗೋಡೆಗಳೆಂದು (ಎಡಿಯಾಬೆಟಿಕ್ ವಾಲ್ಸ್) ಕರೆಯುತ್ತೇವೆ. ಅಂದರೆ ಇವು ಒಳಗಿನ ಉಷ್ಣವನ್ನು ಹೊರಗೆ ಬಿಡುವುದಿಲ್ಲ. ಹೊರಗಿನ ಉಷ್ಣವನ್ನು ಒಳಗೆ ಸೇರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಹಾಗಲ್ಲದೆ ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಉಷ್ಣಪಾರಕ ಗೋಡೆಗಳಿದ್ದರೆ (ಡೈಯಾಥರ್ಮಿಕ್ ವಾಲ್ಸ್) ಅವು ಅಲುಗಲೀ, ಅಲುಗದಿರಲಿ ಆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೂ ಅದರ ಸುತ್ತಲಿನ ಆವರಣಗಳೂ ಪರಸ್ಪರ ಪ್ರಭಾವದಿಂದ ಸಮತೋಲ ಬೆಲೆಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತವೆ. ಅಂದರೆ ಇಂಥ ಉಷ್ಣಪಾರಕ ಗೋಡೆಯ ಒಂದು ಪಾಶ್ರ್ವದ ಬೆಲೆಗಳು ಇನ್ನೊಂದು ಪಾಶ್ರ್ವದ ಬೆಲೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಭಾವಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ದಪ್ಪವಾಗಿರುವ ಕಲ್ನಾರಿನ ಗೋಡೆಗಳಿಂದ ಮಾಡಿದ ಒಂದು ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯೊಳಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಅನಿಲವನ್ನು ತುಂಬಿಸಿಟ್ಟರೆ ಆ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯ ಹೊರಗೆ ಶೈತ್ಯವಿರಲಿ ಉಷ್ಣವಿರಲಿ ಅದರ ಗೋಡೆಗಳನ್ನು ಅಲುಗಿಸದಿದ್ದರೆ ಅನಿಲದ ಘನಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡಗಳ ಬೆಲೆಗಳು ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಉಳಿಯುವುವು. ಇಂಥ ಪೆಟ್ಟಿಗೆ ಹೆಸರು ಉಷ್ಣವನ್ನು ಒಳಗೆ ಮುಚ್ಚಿರುವ ಅಥವಾ ಅಪಾರಣೀಯ ಪೆಟ್ಟಿಗೆ. ಹಾಗಲ್ಲದೆ ಈ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯನ್ನು ತೆಳುವಾದ ತಾಮ್ರದ ಅಥವಾ ಬೆಳ್ಳಿಯ ತಗಡಿನಿಂದ ಮಾಡಿದ್ದಾದರೆ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯ ಹೊರಗಿನ ಹವೆಯಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಅತ್ಯಲ್ಪ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಲೂ ಒಳಗಿನ ಅನಿಲ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗುವುದು. ಇದು ಗೋಡೆಗಳ ಕದಲಿಕೆ ಅಥವಾ ನಿಶ್ಚಲತ್ವವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಪ್ರಭಾವದ ಪರಿಣಾಮ ಒಳಗೆ ಮತ್ತು ಹೊರಗೂ ಸಮತೋಲ ಬರುವವರೆಗೂ ಇರುವುದು. ಇಂಥ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯ ಹೆಸರು ಉಷ್ಣವನ್ನು ಕುರಿತಾಗಿ ತೆರೆದಿರುವ ಅಥವಾ ಅಪಾರಣೀಯ ಪೆಟ್ಟಿಗೆ. ಒಂದು ಅಪಾರಣೀಯ ಗೋಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿನ ಹಲವಾರು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ನಿರ್ದೇಶಕಗಳ (ಅಥವಾ ಗುಣಗಳ) ಬೆಲೆಗಳಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಸಮತೋಲ ಸ್ಥಿತಿ ಉಷ್ಣಸಮತೋಲ.

ಉಷ್ಣತಾಸಮತೋಲನ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣಸಮತೋಲ ಎನ್ನುವ ಎರಡು ಭಾವನೆಗಳೂ ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಬೆಸುಗೆಗೊಂಡಿವೆ ಎಂದು ಈಗಾಗಲೇ ಹೇಳಲಾಗಿದೆ. ಇಂಥ ಬೆಸುಗೆಯನ್ನು ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದ ಒಂದನೆಯ ಸ್ವತಸ್ಸಿದ್ಧ ವ್ಯಾಖ್ಯೆ ಅಥವಾ ಶೂನ್ಯ ನಿಯಮ ವಿಶದೀಕರಿಸುತ್ತದೆ: ಎರಡು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮೂರನೆಯ ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಡನೆ ಉಷ್ಣಸಮತೋಲದಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಅವು ಪರಸ್ಪರ ಉಷ್ಣಸಮತೋಲದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಈ ನಿಯಮ ಸೆಂಟಿಗೇಡ್ ಮತ್ತು ಫ್ಯಾರನ್ಹೀಟ್ ಎಂಬ ಎರಡು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾದ ಉಷ್ಣಮಾನಗಳನ್ನು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಲು ಸಹಾಯಕವಾಗುವುದು. ನಾವು ಒಂದು ಉಷ್ಣಮಾಪಕವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಅದು ಕ್ರಮವಾಗಿ, ಕರಗುತ್ತಿರುವ ಬರ್ಫದೊಡನೆಯೂ ಕುದಿನೀರಿನೊಡನೆಯೂ ಉಷ್ಣಸಮತೋಲದಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಪ್ರಯೋಗ ನಡೆಸುತ್ತೇವೆ. ಆಯಾ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿನ ಪಾದರಸದ ಎತ್ತರಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುತ್ತೇವೆ. ಬೇರೆ ಯಾವುದೇ ಬರ್ಫದೊಳಗೆ ಅಥವಾ ಕುದಿನೀರಿನಲ್ಲೂ ಅದನ್ನು ಮುಳುಗಿಸಿದರೆ ಆ ಮಾಪಕ ಇಂದಿನ ಎತ್ತರಗಳನ್ನೇ ಅಥವಾ ಗುರುತುಗಳನ್ನೇ ಸೂಚಿಸಬೇಕು. ಇವೆರಡು ಮಿತಿಗಳ ನಡುವೆ ನಾವೊಂದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಉಷ್ಣಮಾನವನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅದರಿಂದ ಬೇರೆ ಎಲ್ಲ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಉಷ್ಣತೆಗಳನ್ನೂ ಅಳತೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಈ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ನಾವು ಮಿತಿಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಕರಗುತ್ತಿರುವ ಬರ್ಫ, ಕುದಿನೀರು ಮುಂತಾದ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಮುಂದಿನ ಹೆಜ್ಜೆ, ಇಂಥ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನೂ ಅವುಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ರಚಿತವಾದ ಉಷ್ಣಮಾಪಕವನ್ನೂ ಉಪಯೋಗಿಸದೆ ಒಂದು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಸ್ವತಂತ್ರ ಉಷ್ಣತಾಮಾನವನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು. ಇದನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು ಸಾಧ್ಯವಾದರೆ ಅದು ಸರ್ವೋತ್ಕøಷ್ಟವಾಗಿರುವುದು, ಇಂಥ ಶುದ್ಧ ಉಷ್ಣಮಾನವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದ ಎರಡನೆಯ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸುತ್ತೇವೆ.

ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಅದರ ಆವರಣಗಳೊಂದಿಗೆ ನಡೆಸುವ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲು ರಾಶಿಯ ವಿನಿಮಯವನ್ನೂ ಅಲ್ಲದೇ ಬೇರೆ ಎರಡು ವಿಧಗಳನ್ನೂ ಉಷ್ಣಗತಿ ಶಾಸ್ತ್ರ ಪರಿಶೀಲಿಸುವುದು. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನೆಯದು ಕಾರ್ಯ(ವರ್ಕ್). ಒಂದು ಬಲದ ಪ್ರಯೋಗದಿಂದ ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡರೆ ಅಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯ ನಡೆಯಿತು ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ. ಬಲದ ದಿಕ್ಕು, ಸ್ಥಳಾಂತರದ ದಿಕ್ಕು ಬೇರೆ ಬೇರೆಯಾಗಿರುವುದು ಸಾಧ್ಯ. ಬಲ ಮತ್ತು ಬಲದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಳಾಂತರದ ಘಟಕ (ಕಾಂಪೋನೆಂಟ್) ಇವೆರಡರ ಗುಣಲಬ್ಧ ನಡೆದ ಕಾರ್ಯದ ಬೆಲೆ.

ಅಂದರೆ  . 	. . .       (1)
ಇಲ್ಲಿ  ಕೆಲಸದದ ಪರಿಮಾಣದ ಒಂದು ಅವಕಲನ (ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್). 
ಈ ಬಲ, ಜS ಸ್ಥಳಾಂತರದ ಅವಕಲನ.
ಕೊಂತವಿರುವ ಒಂದು ಸಿಲಿಂಡರಿನೊಳಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಅನಿಲರಾಶಿಯನ್ನು ತುಂಬಿಸಿಟ್ಟಿದೆಯೆಂದು ಊಹಿಸೋಣ. ಈ ಅನಿಲರಾಶಿಯ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯ ನಡೆಸಿದರೆ (1)ನ್ನು ಹೀಗೆ ಬರೆಯಬಹುದು.
 	. . .       . . .      (2)

ಇಲ್ಲಿ P ಕೊಂತದ ಮೇಲಿನ ಒತ್ತಡ ಂ ಅದರ ಕ್ಷೇತ್ರಫಲ ಮತ್ತು ಗಿ ಒಳಗೆ ತುಂಬಿಸಿದ ಅನಿಲರಾಶಿಯ ಘನಗಾತ್ರ.
ಮೇಲೆ ಹೇಳಿದ ಉದಾಹರಣೆ ಮತ್ತು (2) ನೆಯ ಸಮೀಕರಣ ಹಲವಾರು ಮುಖ್ಯ ವಿಚಾರಗಳನ್ನು ವಿಶದೀಕರಿಸುತ್ತದೆ: (ಚಿ) ಕೊಂತದ ಒಳಗೆ ಅಥವಾ ಹೊರಗೆ ಚಲಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಅನಿಲ ಅದರ ಆವರಣಗಳೊಂದಿಗೆ, ಪರಸ್ಪರಕ್ರಿಯೆ ನಡೆಸುವಂತೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯ ಕೇವಲ ಬಾಹ್ಯಕಾರ್ಯ (ಆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮಟ್ಟಿಗೆ ಬಾಹ್ಯ ಆಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಇಂಥ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಹೊರಗೆ ತೂಕದ ಏರಿಕೆ ಅಥವಾ ಇಳಿಕೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು. (b)ಈ ಬಾಹ್ಯ ಸಂಬಂಧದ ಕಾರಣದಿಂದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಗುಣಗಳ ಮೇಲೆ ಮಾತ್ರ ಕಾರ್ಯ ಅವಲಂಬಿಸದೇ ಕಾರ್ಯದ ನಿರ್ವಹಣೆಯ ಮೇಲೆಯೂ ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಈ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಒಂದು ಅನಿಷ್ಕøಷ್ಟ ಅವಕಲನ (ಇನ್‍ಎಕ್ಸೇಕ್ಟ್ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್) ಎಂದು ಕರೆದಿದೆ (ಹೀಗಾಗಿ  ಎಂಬ ಸಂಕೇತ). (ಛಿ) ಈ ಸಮೀಕರಣದ ಅನುಕಲನ (ಇಂಟೆಗ್ರೇಷನ್) ಮಾಡಬೇಕಾದರೆ ಗಿಯೊಡನೆ Pಯಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಬದಲಾವಣೆ ತಿಳಿದಿರಬೇಕು. ಇಂಥ ಸಂಬಂಧದ ಹೆಸರು ಸ್ಥಿತಿಸಮೀಕರಣ (ಇಕ್ವೇಷನ್ ಆಫ್ ಸ್ಟೇಟ್). ಒಂದು ಅನಿಲಕ್ಕೆ ಈ ಸಮೀಕರಣದ ರೂಪ.
ಜಿ (P, ಗಿ, ಖಿ) = 0	.  .  .          (3)

ಎಂದಿದೆ ಇಲ್ಲಿ ಖಿ ನಿರಪೇಕ್ಷ ಉಷ್ಣತೆ (ಅಬ್ಸೊಲ್ಯೂಟ್ ಟೆಂಪರೇಚರ್). ಇದು ಹೇಗಿದ್ದರೂ ಸ್ಥಿತಿ ಸಮೀಕರಣಗಳು ಸಮತೋಲ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯ ಸಂಬಂಧಗಳು. ಆದ್ದರಿಂದ ಒಂದು ಸ್ಥಿತಿಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ (2)ನೆಯ ಸಮೀಕರಣದ ಅನುಕಲನ ನಡೆಸುವುದರಲ್ಲಿ ಅನಿಲ ಎಲ್ಲ ಕಾಲಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಮತೋಲದಲ್ಲಿಯೇ ಇತ್ತು ಎನ್ನುವ ಭಾವನೆ ಅಧ್ಯಾಹಾರವಾಗಿದೆ. ಅಂದರೆ, ಕೊಂತ ಅನಂತಸೂಕ್ಷ್ಮ ದೂರವನ್ನು (ಎನ್‍ಫಿನಿಟೆಸಿಮಲ್ ಡಿಸ್ಟೆನ್ಸ್) ಅತಿನಿಧಾನವಾಗಿ ಚಲಿಸಬೇಕು: ಈ ಮಂದಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಅನಿಲದ ಸಮತೋಲಸ್ಥಿತಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗೊಳ್ಳಬಾರದು; ಹಾಗಿದ್ದರೆ ಮಾತ್ರ (3)ನ್ನು (2)ರಲ್ಲಿ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅನುಕಲನವನ್ನು ನಡೆಸಬಹುದು. ಇಂಥ ವಿಶಿಷ್ಟಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸಿದ ಕ್ರಿಯೆಗಳ (ಪ್ರೋಸೆಸಸ್) ಹೆಸರು ಅರೆಸ್ಥಿತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು (ಕ್ವಾಸಿಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಪ್ರೋಸೆಸಸ್) ಅಥವಾ ವಿಪರ್ಯಯ ಕ್ರಿಯೆಗಳು. ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನ ಒಂದು ಸಮತೋಲಶಾಸ್ತ್ರ, ಅದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಅಂತಿಮಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪರಿಶೀಲಿಸುವುದು. ಮೇಲಿನ ಉದಾಹರಣೆಯಲ್ಲಿ ಕೊಂತವನ್ನು ಫಕ್ಕನೆ ತಳ್ಳಿಬಿಟ್ಟರೆ ಅನಿಲದ ಮೇಲೆ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷದ ಬಲಗಳು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವುವು. ಆಗ P ಮತ್ತು ಗಿ ಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಒಂದು ಸ್ಥಿತಿ ಸಮೀಕರಣ ಸಾಲದಾಗುವುದು. ಆಗ P ಯನ್ನು ತಿಳಿಯಲು ವಾಯುಗತಿಶಾಸ್ತ್ರದ (ಏರೋಡೈನಮಿಕ್ಸ್) ತತ್ತ್ವಗಳು ಬೇಕಾಗುವುದು; ಇಲ್ಲಿ P ಸಮಗ್ರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಆಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಸಮಸ್ಯೆ ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಿಂದ ಹೊರಗೆ ಇದೆ. ಕಾಲದೊಂದಿಗೆ ಸಹಜವಾಗಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗೊಳ್ಳುವ ಗುಣಗಳನ್ನುಂಟುಮಾಡುವ ಈ ಕ್ರಮಗಳಲ್ಲಿ ಸಮಗ್ರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಈ ಕಾರಣದಿಂದ ಇಂಥ ಕ್ರಮಗಳನ್ನು ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದ ಗುಣಗಳಿಂದ ಮಾತ್ರ ವಿವರಿಸಲಾಗುವ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಎನ್ನುವುದಿಲ್ಲ ಬದಲು ಇವನ್ನು ಅವಿಪರ್ಯಯ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಎಂದು ಕರೆದಿದೆ.
ಒಂದನೆಯ ನಿಯಮ: ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಮೂಲಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಅಂತಿಮ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಉಷ್ಣಪಾರಕಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಮಾತ್ರ ಬದಲಾಯಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಾದರೆ, ಇವೆರಡು ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವಂಥ ಎಲ್ಲ ಉಷ್ಣಾಪಾರಕ ಪಥಗಳಲ್ಲಿಯೂ ನಡೆದಿರುವ ಕಾರ್ಯ ಒಂದೇ ಆಗಿರುವುದು. ಇದು ಶಕ್ತಿ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮ.
ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಾರ್ಯ ಒಂದು ಅನಿಷ್ಕøಷ್ಟ ಅವಕಲನವೆಂದೂ ಅದು ಕಾರ್ಯ ನಡೆಯುವ ಪಥವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ ಎಂದೂ ಈಗ ತಾನೇ ತೋರಿಸಿದೆ. ಯಾವ ಕ್ರಿಯೆಯ ಕಾರ್ಯ ನಿಷ್ಕøಷ್ಟ ಅವಕಲನವಾಗಿದೆಯೋ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯ ನೆರವೇರಿಕೆಯ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸದೆ ಅಂತಿಮಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅವಲಂಬಿಸಿದೆಯೋ ಅದನ್ನೇ ಮೊದಲನೆಯ ನಿಯಮ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನೇ ಬೇರೆ ಮಾತುಗಳಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಉಷ್ಣಾಪಾರಕ ಗೋಡೆಗಳಿದ್ದರೆ ಅವನ್ನು ಚಲಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಮಾತ್ರ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ನಡೆಸಬಹುದು. ಇಂಥ ಕಾರ್ಯ ವಿಪರ್ಯಯ ಅಥವಾ ಅವಿಪರ್ಯಯ ಆಗಿರಲಿ, ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೇಲೆ ಅಥವಾ ಅದರಿಂದ ಆಗಿರಲಿ, ಅಂತಿಮಸ್ಥಿತಿಗಳು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ನಡೆಸುವ ಪಥವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸದೆ ಅಂತಿಮಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅವಲಂಬಿಸಿರುವಂಥ ಹೊಸಮಾದರಿಯ ಕಾರ್ಯದ ಹೆಸರು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆ (ಚೇಂಜ್ ಆಫ್ ಇಂಟರ್ನಲ್ ಎನರ್ಜಿ)
ಒಂದನೆಯ ನಿಯಮ 	.  .  .      (4)
(ಅಪಾರಣೀಯ)	
	
ಇಲ್ಲಿ ∆U2,1ಎರಡು ಸ್ಥಿತಿಗಳಾದ (1) ಮತ್ತು (2)ರಲ್ಲಿ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಅಥವಾ ಸ್ಥಿತಿ (1) ದತ್ತವಾದಾಗ ನಿರಪೇಕ್ಷ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು
 	.  .  .       (5)
(ಇದು ನಿಷ್ಕøಷ್ಟ ಅವಕಲನವಾಗಿರುವುದರಿಂದ)
ಈಗ ನಾವು ಕ್ರಮದ ಮೇಲೆ ಅಪಾರಣೀಯತೆಯ (ಏಡಿಯಬೆಟಿಸಿಟಿ) ನಿರ್ಬಂಧವನ್ನು ಕಳಚಿದರೆ, (1)ನೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ (2)ನೆಯ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಆಗುವ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೇ ಮೊದಲಿನಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಈ ಸಲ ನಡೆದ ಕಾರ್ಯ ಈ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಕೊಡಲಾರದು.
	. . .     (6)
	
ಹೀಗೆ ಕಾರ್ಯ ಮತ್ತು ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಇವುಗಳ ನಡುವೆ ಇರುವ ಭಿನ್ನತೆಯನ್ನು ಉಷ್ಣ ಎಂದು ಹೆಸರುತ್ತೇವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಉಷ್ಣದ ವ್ಯಾಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೀಗೆ ಬರೆಯಬಹುದು; ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆ (ಬೇರೆ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿರುವ) ಅದರ ಆವರಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಪಾರಣೀಯವಲ್ಲದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿದ್ದಾಗ ಇವೆರಡರ ಅಂತಿಮ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ನಡೆದ ಕಾರ್ಯದಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗದ, ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೇ ಉಷ್ಣ, ಅಥವಾ ಸರಳವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ ಸಾಗಣೆಯಲ್ಲಿರುವ ಶಕ್ತಿಯೆ ಉಷ್ಣ. ಮತ್ತು ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಅದರ ಆವರಣಗಳೊಂದಿಗಿರುವ ಎರಡನೆಯ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಪರ್ಕ ಉಷ್ಣ:
ಒಂದನೆಯ ಸೂತ್ರ 	.  .  .    (7ಚಿ)
 (ಸಾಮಾನ್ಯ)

 (ಇಲ್ಲಿ ಕಿ ಉಷ್ಣ. ಇದು ಸಹ ಅನಿಷ್ಕøಷ್ಟ ಅವಕಲನ)
 	.  .  .       (7b)
 	. . .(7ಛಿ)
ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ನಡೆದ ಕಾರ್ಯ ಇವುಗಳ ಚಿಹ್ನೆ ಕುರಿತಾದ ಸಂಪ್ರದಾಯ ಒಂದನೆಯ ಸೂತ್ರದ ಪರ್ಯಾಯ ಹೇಳಿಕೆಯಿಂದ ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆ [(2)ನೆಯ ಸ್ಥಿತಿ((1)ನೆಯ ಸ್ಥಿತಿ] ಆ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಹೀರಿಕೊಂಡ ಉಷ್ಣದಿಂದ ನಡೆಸಿದ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಕಳೆದದ್ದಕ್ಕೆ ಸಮಾನ
	.  .  .       (8)

ಇದು ಸತ್ಯವಾಗುವಂತೆ ಇದೆ, ಇದು ಎರಡನೆಯ ಸೂತ್ರ. ಇದಕ್ಕೆ ಎರಡು ಪರಸ್ಪರಸಮಾನ ಪರ್ಯಾಯ ಹೇಳಿಕೆಗಳಿವೆ.
ಕೆಲ್ವಿನ್-ಪ್ಲಾಂಕ್ ಹೇಳಿಕೆ: ಒಂದು ಉಷ್ಣಶೇಖರಣೆಯ ಮೂಲದಿಂದ ಉಷ್ಣವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತ ಅದರ ಸಮಾನ ಬೆಲೆಯ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಬೇರೆ ಯಾವ ವಿಧದ ಪರಿಣಾಮವೂ ಆಗದಂತೆ ಚಕ್ರೀಯವಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸುವಂಥ ಯಾವ ಯಂತ್ರವನ್ನೂ ನಿರ್ಮಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

ಕ್ಲಾಸಿಯಸ್ ಹೇಳಿಕೆ: ಒಂದು ತಣ್ಣಗಿನ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ಬಿಸಿಯಾದ ವಸ್ತುವಿಗೆ ಬೇರೆ ಯಾವ ಪರಿಣಾಮವೂ ಆಗದಂತೆ ಉಷ್ಣವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸುವಂಥ ಯಾವ ಚಕ್ರೀಯ ಸಾಧನವನ್ನೂ ರಚಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.
ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮದ ಅನುಮಿತಗಳನ್ನು ಹೀಗೆ ಬರೆಯಬಹುದು: 1 ಎರಡು ಉಷ್ಣಶೇಖರಣೆಯ ಮೂಲಗಳಿವೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದರ ಉಷ್ಣತೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿಯೂ ಸಮವಾಗಿಯೂ ವ್ಯಾಪಿಸಿದೆ. ಇವೆರಡು ಮೂಲಕ ನಡುವೆ ಅವೇ ಉಷ್ಣತೆಗಳ ನಡುವೆ ಕಾರ್ಯಮಾಡುವಂಥ ವಿಸರ್ಯಯ ಯಂತ್ರದ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು (ಎಫಿಶಿಯೆನ್ಸಿ) ಮೀರಿಸುವಂಥ ಯವ ಯಂತ್ರವನ್ನೂ ರಚಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ (ಕಾರ್ನೋಪ್ರಮೇಯ). 2 ಯಾವುದೇ ಎರಡು ಶೇಖರಣೆಯ ಮೂಲಗಳ ನಡುವೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಎಲ್ಲ ವಿಪರ್ಯಾಯ ಯಂತ್ರಗಳ ದಕ್ಷತೆಯೂ ಒಂದೇ ಆಗಿದೆ. 3 ಉಷ್ಣಮಾಪಕ ಪದಾರ್ಥವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸದಂಥ ಒಂದು ಉಷ್ಣಮಾನವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸಬಹುದು((ಚಿ) ಶುದ್ಧಮಾನದಲ್ಲಿ ಋಣ ಉಷ್ಣತೆಗಳನ್ನು ತಲುಪುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ. (b) ಉಷ್ಣಬಂಧ (ಹೀಟ್ ಇನ್ಸ್ಯುಲೇಷನ್) ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಇರದಂಥ ಒಂದು ಪರಿಮಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ನಿರಪೇಕ್ಷಮಾನದಲ್ಲಿ ಶೂನ್ಯ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ತಲುಪುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ. 4 ಕ್ಲಾಸಿಯಸನ್ ಅಸಮಾನತೆ; ಚಕ್ರೀಯ ಕಾರ್ಯ ನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮಾಡುವಾಗ ಚಕ್ರದ ಸುತ್ತಲೂ  ಇದರ ಅನುಕಲನ ಶೂನ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ; ಅಥವಾ ಪರಮಾವಧಿ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆಸಮಾನವಾಗಿರುವುದು. 5 ಯಾವುದೇ ಒಂದು ವಿಪರ್ಯಾಯ ಕ್ರಿಯೆಗೆ  ಇದರ ಅನುಕಲನ ಶೂನ್ಯವಾಗಿದೆ; ಮತ್ತು ತತ್ಫರಿಣಾಮವಾಗಿ ಯಾವುದೇ ಒಂದು ಆಧಾರ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು 1ರ ವರೆಗೆ  ಇದರ ಅನುಕಲನದ ಹೆಸರು ಎಂಟ್ರೊಪಿ S (ನೋಡಿ- ಅಲಭ್ಯತೆ), (ನೋಡಿ- ಎಂಟ್ರೊಪಿ). 6 ಒಂದು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಏರುವುದು, ಅಥವಾ ಪರಮಾವಧಿ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದು.

ಒಂದನೆಯ ನಿಯಮಕ್ಕಿಂತ ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮ ಅದರ ಹೇಳಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಗಹನವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕೂಡಲೇ ಗ್ರಹಿಸಬಹುದು. ಒಂದನೆಯ ನಿಯಮ U ಅನ್ನು ಒಂದು ಗುಣವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುವಾಗ ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮವು S ಎನ್ನುವ ಇನ್ನೊಂದು ಗುಣವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುವುದು. ಆದರೆ ಎರಡನೆಯದು ಈ ನಿರೂಪಣೆಯನ್ನು ಹಲವಾರು ನಕಾರಾತ್ಮಕ ಹೇಳಿಕೆಗಳಿಂದ ಮಾಡುವುದು. ಇಂಥ ಹೇಳಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಅನಂತರ ಉಷ್ಣಶೇಖರಣೆಗಳ ಇರುವು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಉಪಯೋಗ, ಉಷ್ಣ ಯಂತ್ರಗಳು, ಚಕ್ರೀಯ ಮತ್ತು ಅಥವಾ ಅವಿಪರ್ಯಯಶೀಲ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಇತ್ಯಾದಿಗಳು ಇವೆಯೆಂದೂ ಮೊದಲೇ ಊಹಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುವುದು. ಇಂಥ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಈ ನಿಯಮ ಕೆಲವು ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ನಿಷೇಧಿಸುವುದು.

ಅನುಮಿತಗಳ ಸಾಧನೆಗಳು ವಿರೋಧಾಭಾಸ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಊಹಿಸಿ ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮದ ಸಹಾಯದಿಂದ ಈ ಊಹೆ ಸಂಗತವಲ್ಲ, ಸಭಾಸ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗೆ ಕೊಂಡೊಯ್ಯುವುದು ಎಂದು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿ ಊಹೆ ತಪ್ಪು, ಆದ್ದರಿಂದ ಅನುಮಿತಗಳು ಸರಿ ಎಂದು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಎಂಟ್ರೊಪಿ: ಇದು ಒಂದು ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ; ಇದೊಂದು ನಿಷ್ಕøಷ್ಟ ಅವಕಲನ, ಇದರ ಬೆಲೆ ಒಂದು ವಿಪರ್ಯಯ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಯ ಅನುಕಲನ, ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಮಾಡುತ್ತಿರುವ ಯಾವುದೇ ಒಂದು ಯಂತ್ರ ಅಥವಾ ಸಮುದಾಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಾದ ಕಾರ್ಯ ನಡೆಸಲು ಲಭ್ಯವಿರುವ ಶಕ್ತಿಗೆ ಎಂಟ್ರೊಪಿಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಬಹುದು. ಒಂದು ವ್ಯೂಹದಲ್ಲಿಯ ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡಿಸುವಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ಒದಗದ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿಮಾಣ. ಇದನ್ನು ಜಡೋಷ್ಣವೆನ್ನಬಹುದು. ಇಂಥ ಸನ್ನಿವೇಶದಲ್ಲಿ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಬಹಳ ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ. ಒಂದು ಚಕ್ರೀಯ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯಿದೆ. (ಕನ್ಸ್‍ರ್ವೇಶನ್ ಆಫ್ ಎನರ್ಜಿ) ಎಂದು ಒಂದನೆಯ ಸೂತ್ರ ತಿಳಿಸಿದರೆ. ಎರಡನೆಯ ಸೂತ್ರ ಇಂತಿಷ್ಟೇ(ಇದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಎಲ್ಲ(ಶಕ್ತಿ, ಪ್ರಯೋಜನಕಾರೀ ಕಾರ್ಯವೆಸಗಬಲ್ಲುದು ಎಂದು ತಿಳಿಸುವುದು. ಬೇರೆ ಮಾತುಗಳಲ್ಲಿ ಇದರ ಅರ್ಥ ಒಂದು ಚಕ್ರೀಯ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ದಕ್ಷತೆಗಳು ಎಂದೂ ಶೇಕಡಾ ನೂರು ಆಗಲಾರವು ಎಂದಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ ಎಂಟ್ರೊಪಿಗೆ ಇನ್ನೊಂದು ಮೂಲಭೂತ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವಿದೆ. ಇದನ್ನು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕತೆಯ (ರ್ಯಾಂಡಂನೆಸ್) ಒಂದು ಅಳತೆ ಎಂದು ಗ್ರಹಿಸಬಹುದು. ನಿಸರ್ಗದಲ್ಲಿ ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ ನಡೆಯುವ ಎಲ್ಲ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೂ (ಇವು ಅವಿಪರ್ಯಯ ಕ್ರಿಯೆಗಳು) ಯಾದೃಚ್ಛಿಕತೆ ಎಂದರೆ ಎಂಟ್ರೊಪಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಸಾಗುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯಿದೆ. ಒಂದು ಒಣಗಿದ ಮರದ ತುಂಡು ಉರಿದು ಇತರ ಅನೇಕ ವಸ್ತುಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ತೇವ ನೀಡಿದರೆ ವಿಶ್ವದ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕತೆ ಹೆಚ್ಚುವುದು. ಈಗ ಮರ ಸುಟ್ಟಾಗ ಹರಡಿಹೋದ ಎಲ್ಲ ಅನಿಲ ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟು ಸೇರಿಸಿ ಯವುದೋ ಒಂದು ವಿಧಾನದಿಂದ (ಚಕ್ರವನ್ನು ಪೂರ್ಣ ಮಾಡುವುದರ ಮೂಲಕ) ಮರದ ತುಂಡನ್ನು ಮರಳಿ ಪಡೆಯುವುದು ಸಾಧ್ಯವೆಂದಿಟ್ಟುಕೊಂಡರೆ, ಎರಡನೆಯ ಸೂತ್ರ ತಿಳಿಸುವ ಪ್ರಕಾರ ಶಕ್ತಿಯ ಅಲ್ಪಾಂಶ ನಮಗೆಂದೂ ಕಾರ್ಯಕ್ಕಾಗಿ ಲಭಿಸಲಾರದಂತೆ ನಷ್ಟವಾಗಿ ಹೋಗಿರುವುದು.

ಉಷ್ಣಬಂಧ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಇರದಿದ್ದರೆ ಅಂಥ ಸಾಧನೆಯಲ್ಲಿ ಎಂದೂ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ನಿರಪೇಕ್ಷ ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಒಯ್ಯುವುದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ ಎಂದು ಅನುಮಿತ (3b) ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ. ಇಂಥ ಒಂದು ಪರಿಷ್ಕøತ ಸಾಧನೆಯ ರಚನೆ ಸಾಧ್ಯವೆಂದು ವಾದಕ್ಕಾಗಿ ಒಪ್ಪಿಕೊಂಡರೂ ಅಲ್ಲಿಯೂ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ನಿರಪೇಕ್ಷ ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಒಯ್ಯುವುದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ ಎಂದು ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದ ಮೂರನೆಯ ನಿಯಮ ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಮೂರನೆಯ ನಿಯಮ: ಯಾವುದೇ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಎಷ್ಟೇ ಪರಿಷ್ಕಾರವಾದ ಯಾವುದೇ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಪರಿಮಿತ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ನಿರಪೇಕ್ಷಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಇಳಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. (ನಮಗೆ ಒಂದು ಸಂಪೂರ್ಣ ಉಷ್ಣಬಂಧವಿರುವ ಸಾಧನೆಯಿದ್ದಿದ್ದರೆ ಎರಡನೆಯ ಸೂತ್ರದ ಪ್ರಕಾರ ಈ ಸಾಧ್ಯತೆ ಇದೆ ಎಂದು ಹೊಳೆಯುವುದು. ಆದ್ದರಿಂದ ಈ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಮೂರನೆಯ ಸೂತ್ರ.)

ಸ್ವತಸ್ಸಿದ್ಧ ಭಾವನೆಯ ವೈಶಾಲ್ಯವನ್ನು ಮೇಲಿನ ಹೇಳಿಕೆ ವಿಶದಪಡಿಸುವುದಿಲ್ಲ: ಒಂದು ಮಿತಿಯಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ಹೇಳಿದೆ. ಇದರ ಸಮನಾರ್ಥದ ಹೇಳಿಕೆ ಹೀಗಿದೆ: ಉಷ್ಣತೆ ಶೂನ್ಯಗಾಮಿಯಾದಂತೆ ಒಂದು ಸಂಕುಚಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ (ಕಂಡೆನ್ಸ್ಡ್ ಸಿಸ್ಟಂ) (ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಹರಳುರೂಪದ ಪದಾರ್ಥಗಳ) ಯಾವುದೇ ಸ್ಥಿರ ಉಷ್ಣತೆ, ವಿಪರ್ಯಾಯ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಹೊಂದಿಸಿರುವ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೂ ಶೂನ್ಯಗಾಮಿಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಇದು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸಂಖ್ಯಾಕಲನ ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ (ಸ್ಟ್ಯಾಟಿಸ್ಟಿಕಲ್ ಥರ್ಮೋಡೈನಮಿಕ್ಸ್) ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಎಂಟ್ರೊಪಿಯಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಶೂನ್ಯದ ಸಮೀಪದಲ್ಲಿ ಶೂನ್ಯಗಾಮಿ ಆಗುವುದರಿಂದ ಎಂಟ್ರೊಪಿ Sನ್ನು ಶೂನ್ಯದಲ್ಲಿ ಶೂನ್ಯ ಎಂದೇ ಆರಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಅನುಕೂಲ.
			S=0,  ಖಿ=0				. . .(9)
ಈ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಶುದ್ಧ ಎಂಟ್ರೊಪಿಗಳನ್ನು ಗಣನೆ ಮಾಡುವುದು ಯೋಗ್ಯ ಕ್ರಮ. ಎಂಟ್ರೊಪಿಯ ಕ್ರಮ-ಅಕ್ರಮ ಭಾವನೆಗೂ ಇದು ಹೊಂದುವುದು. ಏಕೆಂದರೆ ಬಲು ಪಾಲು ಪದಾರ್ಥಗಳೂ ಖಿ ಶೂನ್ಯಗಾಮಿಯಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ತಮ್ಮನ್ನು ತಾವು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಇಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುವುವು.

ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನ ಅನ್ವಯಗಳು: ಈ ಶಾಸ್ತ್ರದ ನಿಯಮಗಳು ನಿರೂಪಿಸುವ ನಿಷ್ಕøಷ್ಟ ಅವಕಲನಗಳು ಅಂತಿಮ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಮಾತ್ರ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ ಹಲವಾರು ಕ್ರಮಗಳನ್ನು ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದ ಸಹಾಯದಿಂದ ವಿಭಜಿಸಬಹುದು. ಇಲ್ಲಿ ಮಾಡಬೇಕಾದುದಿಷ್ಟೇ(ವಿಪರ್ಯಯ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗಿರಬಹುದಾದ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಗಣನೆ ಮಾಡಬೇಕು. (ಸ್ಥಿತಿ ಸಮೀಕರಣಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ). ಈ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಅವಿಪರ್ಯಯ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಇರುವ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿವೆ. ಇಂಥ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ದಕ್ಷತೆಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮದ ಅನುಮಿತಗಳೊಂದಿಗೆ ಎಂಟ್ರೊಪಿಯ ಭಾವನೆಯನ್ನೂ ಉಪಯೋಗಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುವುದು. ಹೀಗೆ ಒಂದನೆಯ ಮತ್ತು ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ಕೇವಲ ಅಂತಿಮಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಅರಿಯುವುದರ ಮೂಲಕ ಸಂಕೀರ್ಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ವಿಭಜಿಸಬಹುದು (ಫೀಸಿóಬಿಲಿಟಿ ಅನಾಲಿಸಿಸ್).

ನಿಯಮಗಳ ಉಪಯೋಗವನ್ನು ಸುಲಭಗೊಳಿಸಲು ಬೇರೆ ಕೆಲವು, ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ನಿರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ: ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಊ, ಹೆಲ್ಮ್ ಹೋಟ್ಸ್ ಸ್ವತಂತ್ರ ಶಕ್ತಿ ಈ, ಮತ್ತು ಜಿಬ್ಸ್ ಉತ್ಪನ್ನ ಉ ನಿರೂಪಣೆಗಳು ಹೀಗಿವೆ:
	ಊ=U+Pಗಿ	. . .      (10)
	ಈ=U-ಖಿS	. . .      (11)
	ಉ=ಊ-ಖಿS	. . .     (12)
	ಇಲ್ಲಿ ಊ ಎನ್ನುವುದು (S.P)ಗಳ ಲಾಕ್ಷಣಿಕ ಉತ್ಪನ್ನ (ಕ್ಯಾರೆಕ್ಟರಿಸ್ಟಿಕ್ ಫಂಕ್ಷನ್); ಈ ಎನ್ನುವುದು ((ಖಿ,ಗಿ)ಗಳ ಲಾಕ್ಷಣಿಕ ಉತ್ಪನ್ನ ಮತ್ತು ಉ ಎನ್ನುವುದು (P,ಖಿ)ಗಳ ಲಾಕ್ಷಣಿಕ ಉತ್ಪನ್ನ, S ಮತ್ತು Pಗಳು ನಿಯಂತ್ರಿತವಾದಾಗ (ಅಥವಾ ಗೊತ್ತಿರುವಾಗ) ಊ ಬಲು ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿರುವುದು. ಇಂಥ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಪ್ರವಾಹ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು (ಫ್ಲೋ ಪ್ರಾಬ್ಲೆಮ್ಸ್) ಎಂಬ ಹೆಸರಿನಿಂದ ಸಂಕೋಚಕಗಳು (ಕಂಪ್ರೆಸರ್ಸ್), ಹಬೆಯ ತಿರುಬಾನಿಗಳು ಮುಂತಾದುವುಗಳಲ್ಲಿ ಬಲು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬರುವುವು. ಹೆಲ್ಮ್ ಹೋಟ್ಸ್ ಸ್ವತಂತ್ರ ಶಕ್ತಿ ಈಎನ್ನುವುದು. ಗಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವ ಬೇಚ್ ಕೆಮಿಕಲ್ ರಿಯಾಕ್ಟರುಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ P ಮತ್ತು ಖಿಗಳು ನಿಯಂತ್ರಿತವಾಗಿರುವ ಕ್ರಮಗಳಾದ ಪ್ರವಾಹ ರಿಯಾಕ್ಟರುಗಳಲ್ಲಿ (ಫ್ಲೋ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಸ್) ಜಿಬ್ಸ್ ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನ ಉ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಹೀಗೆ ಈ ಉತ್ಪನ್ನಗಳೂ ಇದೇ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಪಡೆದ ಇತರ ಹಲವಾರು ಉತ್ಪನ್ನಗಳು (ಉದಾಹರಣಗೆ ಸ್ಥಿರ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಘನಗಾತ್ರ ಗ್ರಾಹ್ಯೋಷ್ಣಗಳು, ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಭವ ಇತ್ಯಾದಿ) ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನಜ್ಞರು ಬಳಸುವ ಸಾಧನಗಳು. 									(ಎಸ್.ಎಸ್.ಸಿ.)

ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದ ವಿವರಣೆ: ಚಲನಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಉಷ್ಣವನ್ನೂ ಉಷ್ಣದಿಂದ ಚಲನಶಕ್ತಿಯನ್ನೂ ಪಡೆಯುವುದಕ್ಕೆ ಪಾಲಿಸಬೇಕಾದ ನಿರ್ಬಂಧಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಇವುಗಳ ಅಧ್ಯಯನ ಈ ಶಾಸ್ತ್ರದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಗೆ ಸೇರಿದೆ. ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು (ಫ್ರಿಕ್ಷನ್) ಎದುರಿಸಿ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ನಡೆಸಿದಾಗ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಉಷ್ಣದ ಪರಿಮಾಣದ ಅಳತೆಯಿಂದ ಉಷ್ಣಕ್ಕೂ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೂ ಇರುವ ಸಂಬಂಧ ತಿಳಿಯಿತು. ಇದನ್ನು ಮೊದಲನೆಯ ನಿಯಮ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಲೋಮವಾಗಿ, ಎಂದರೆ ಉಷ್ಣದಿಂದ ಚಲನಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯ ಅಧ್ಯಯನದಿಂದ ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮ ಪ್ರಕಟವಾಯಿತು.
ನಿರಂತರ ಚಲನೆ: ಮೊದಲನೆಯ ನಿಯಮ ತಿಳಿಯುವವರೆಗೆ ಯಂತ್ರ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಒಂದು ಕನಸು ಕಾಣುತ್ತಿದ್ದರು. ನಿರಂತರ ಚಾಲನ ಯಂತ್ರದ (ಪರ್ಪೆಚುಯಲ್ ಮೋಷನ್ ಮೆಷೀನ್) ನಿರ್ಮಾಣ. ಒಮ್ಮೆ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಬೇಕು. ತರುವಾಯ ಬಾಹ್ಯಮೂಲಗಳಿಂದ ಶಕ್ತಿ ಪಡೆಯದೇ ಸ್ವಯಂಶಕ್ತಿಯಿಂದಲೇ ಕಾರ್ಯಎಸಗಬಲ್ಲ ಯಂತ್ರ ನಿರಂತರ ಚಾಲನೆ ಯಂತ್ರ ಎಂದರೆ, ಇಂಥ ಒಂದು ಯಂತ್ರ ಕಾರ್ಯ ಎಸಗಲು ತೊಡಗಿದರೆ ಮತ್ತೆ ಎಂದೂ ನಿಲ್ಲದು ಎಂದಾಯಿತು. ಇದೊಂದು ಇಂಧನರಹಿತ ಯಂತ್ರ: ಈ ಗುರಿಯನ್ನು ಲಕ್ಷ್ಯದಲ್ಲಿಟ್ಟು ನಾನಾ ಯಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಕಾಲಗಳಲ್ಲಿ ರಚಿಸಿದರು. ಆದರೆ ಅವು ಯಾವುವೂ ಕಾರ್ಯೋದ್ಯುಕ್ತವಾಗಲು ಸಮರ್ಥವೆನಿಸಲಿಲ್ಲ. ನಿಸರ್ಗವೇ ಇಂಥ ವ್ಯಯರಹಿತ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುತ್ತಿದೆ ಅನ್ನಿಸಿತು.
ಮೂರು ದರ್ಜೆಯ ನಿರಂತರ ಚಲನೆಗಳಿವೆ. ಮೊದಲನೆಯ ದರ್ಜೆಯ ಯಂತ್ರ ಅದರ ಒಂದೊಂದು ಕಾರ್ಯಚಕ್ರದಲ್ಲಿಯೂ ಮುಂದಿನ ಚಕ್ರಕ್ಕೆ ಬೇಕಾಗುವಷ್ಟು ಅಥವಾ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಲ್ಲುದಾಗಿರಬೇಕು.

ಚಿತ್ರ-1

ಚಿತ್ರ 1 ಮತ್ತು 2 ಇಂಥ ಎರಡು ಊಹಾರಚನೆಗಳು. ಮೊದಲನೆಯದರಲ್ಲಿನ ತರ್ಕ ಹೀಗಿದೆ(ದೊಡ್ಡ ಪಾತ್ರೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ನೀರಿದೆ; ಆದುದರಿಂದ ಅದರ ತೂಕ ಹೆಚ್ಚು; ಹೀಗಾಗಿ ಅದು ಕಿರಿಯನಾಳದ ಮೂಲಕ ತ್ವರಿತಗತಿಯಿಂದ ಸರಿದು ಬಾಗುಗಳಲ್ಲಿ ಸಹಜವಾಗಿ ತಿರುಗಿ ಮೇಲೇರಿ ಪುನಃ ದೊಡ್ಡಪಾತ್ರೆಗೆ ಮರಳಬೇಕು; ಆದ್ದರಿಂದ ಇಲ್ಲಿನ ಚಲನೆ ನಿರಂತರವಾಗಿರಬೇಕು. ಎರಡನೆಯದರಲ್ಲಿನ ತರ್ಕ ಹೀಗಿದೆ(ಚಕ್ರ ತಿರುಗಿದಂತೆ ಅದರ ಅಚ್ಚನ್ನು ಕುರಿತು ಕೆಳಭಾಗದ ಗುಂಡುಗಳ ಭ್ರಾಮಕ (ಟಾರ್ಕ್) ಮೇಲಿನವುಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು; ಈ ಭ್ರಾಮಕ ಚಕ್ರ ತಿರುಗುವ ದೆಶೆಯಲ್ಲಿಯೇ ಇದೆ: ಆದ್ದರಿಂದ ಚಕ್ರದ ಆವರ್ತನ ನಿರಂತರವಾಗಿರಬೇಕು. ವಾಸ್ತವಿಕವಾಗಿ ಹೀಗೆ ನಡೆಯುವುದಿಲ್ಲ. ಇದರ ಕಾರಣವನ್ನು ಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ವಿವರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾದದ್ದು ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದ ಮೊದಲನೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ರೂಪಿಸಿದ ಮೇಲೆಯೇ. ಈ ನಿಯಮದ ವ್ಯಾಪಕಾರ್ಥ ಹೀಗಿದೆ: ಶೂನ್ಯದಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಬಲ್ಲ ಯಾವ ಘಟನೆಯೂ ನಿಸರ್ಗದಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲ; ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಬಹುದು; ಆದರೆ ಮೊತ್ತದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ: ಎಂದರೆ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಾಯಿತ್ವದ ನಿಯಮವನ್ನು ಇದು ಪ್ರತಿಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.

ಎರಡನೆಯ ದರ್ಜೆಯ ನಿರಂತರ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಅಂಥ ಒಂದು ಯಂತ್ರ ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಇತರ ಶಕ್ತಿರೂಪಗಳಿಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿರಬೇಕು. ಒಂದು ವೇಳೆ ಇಂಥ ಒಂದು ಯಂತ್ರವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿದರೆ ಅದು ಸಮುದ್ರದ ನೀರನ್ನು ಬೇಕಾದಷ್ಟು (ಯಾವ ಖರ್ಚೂ ಇಲ್ಲದೆ) ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಅದರಲ್ಲಿ ಲೀನವಾಗಿರುವ ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ: ಇದನ್ನು ಇತರ ಶಕ್ತಿರೂಪಗಳಿಗೆ ಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಿ ಒಂದಿಷ್ಟು ಅಂಶದಿಂದ ನಾವೆಯ ಚಲನೆಯನ್ನೂ ಉಳಿದ ಅಂಶದಿಂದ ಯಂತ್ರದ ಕಾರ್ಯವನ್ನೂ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಉಷ್ಣರಹಿತ ಸಮುದ್ರದ ನೀರು ಬರ್ಫವಾಗುವುದಷ್ಟೆ. ಅದನ್ನು ಪುನಃ ಸಮುದ್ರಕ್ಕೆ ಎಸೆದುಬಿಟ್ಟರಾಯಿತು! ಹೀಗೆ ಇಂಧನರಹಿತ ನೌಕಾಯಾನ ಸಾಧ್ಯವಾಗಬೇಕು ಅದೇ ರೀತಿ ಇಂಧನರಹಿತ ವಾಯುಯಾನವೂ ಸಾಧ್ಯವಾಗಬೇಕು. 19ನೆಯ ಶತಮಾನದ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣಗತಿ ಶಾಸ್ತ್ರದ ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮ ಸ್ಥಾಪಿತವಾಗುವವರೆಗೂ ಇಂಥ ಒಂದು ಯಂತ್ರದ ನಿರ್ಮಾಣದ ಸಾಧ್ಯತೆಯ ವಿಚಾರದಲ್ಲಿ ಆಶಾಭಾವನೆಯಿತ್ತು. ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ ಒಂದು ವಿಷಯ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ(ಒಂದು ಮೂಲದಿಂದ ಉಷ್ಣವನ್ನು ಹೀರಬೇಕಾದರೆ ಆ ಮೂಲಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣತೆಯ ಇನ್ನೊಂದು ಗ್ರಾಹಕ ಇರಬೇಕು. ಸಮುದ್ರದ ನೀರಿನಿಂದ ಉಷ್ಣವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲು ಅದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣತೆಯ ಇನ್ನೊಂದು ಗ್ರಾಹಕ ಇರಬೇಕು. ಸಮುದ್ರದ ನೀರಿನಿಂದ ಉಷ್ಣವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲು ಅದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣತೆಯ ಒಂದು ಗ್ರಾಹಕವನ್ನು ಕೃತಕವಾಗಿ ನಾವೆಯಲ್ಲಿ ರಚಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ; ಎಂದರೆ ಈ ಕಾರ್ಯದಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿವ್ಯಯವಾಗುತ್ತದೆ ಇನ್ನು ಸಮುದ್ರದಿಂದ ನೀರನ್ನು ಪಡೆಯಲು. ಉಪಯೋಗಾನಂತರ ಬರ್ಫಗಳನ್ನು ಸಮುದ್ರಕ್ಕೆ ಎಸೆಯಲು ಸ್ವಲ್ಪ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವ್ಯಯಿಸಬೇಕು. ಇಷ್ಟೆಲ್ಲ ಆದಮೇಲೆ ಉಳಿಯುವ ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದರೆ ಮೊದಲು ಹೂಡಿದ ಶಕ್ತಿಯೇ ಹಿಂದೆ ಬಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಅರಿವಾಗುವುದು. ಎಂದರೇನಾಯಿತು? ಸಮುದ್ರದ ನೀರಿನಿಂದ ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಸಾಹಸದಲ್ಲಿ ವ್ಯಯಿಸಿದ ಶಕ್ತಿ ಗಳಿಸಿದ ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು.		 (ನೋಡಿ- ಕಾರ್ನೋ-ಆವರ್ತ)

ಮೂರನೆಯ ದರ್ಜೆಯ ನಿರಂತರ ಚಲನೆಯ ಅಸಾಧ್ಯತೆ ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದಿಂದ ಸಾಧಿತವಾದದ್ದಲ್ಲ. ಯಂತ್ರದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ವಿಧವಾದ ಅಸ್ಥಾಯೀ ಬಲಗಳು (ನಾನ್‍ಕನ್‍ಸರ್ವೆಟ್ಯೂ ಫೋರ್ಸಸ್) ಇಲ್ಲದಿದ್ದಲ್ಲಿ(ಉದಾಹರಣೆ ಘರ್ಷಣೆ(ಒಮ್ಮೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾದದ್ದು ಸತತವಾಗಿ ಕಾರ್ಯೋದ್ಯುಕ್ತವಾಗಿರಬೇಕು. ಇಂಥ ನಿರಂತರ ಚಲನೆಯ ಅಸಾಧ್ಯತೆ ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದ ಯಾವುದೇ ನಿಯಮದ ಉಲ್ಲಂಘನೆಯಿಂದ ಸ್ಥಿರಪಡುವುದಿಲ್ಲ; ಬದಲು ವಾಸ್ತವಿಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಘರ್ಷಣೆಯಂಥ ವಿರುದ್ಧ ಬಲಗಳನ್ನು (ಮೃದುಚಾಲಕಗಳ ನೆರವಿನಿಂದ) ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದೇ ವಿನಾ ಪೂರ್ಣವಾಗಿ ನಿವಾರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಇಂದು ನಿರಂತರ ಚಲನೆಯ ಭಾವನೆಗೆ ಕೇವಲ ಐತಿಹಾಸಿಕ ಮಹತ್ತ್ವ ಮಾತ್ರ ಇದೆ.

ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದ ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮದ ಯಾಥಾಥ್ರ್ಯ: ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಭೌತರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದ ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮದಿಂದ ನಿಗಮನ ಮಾಡಿರುವ ಅನೇಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಯಥಾಥ್ರ್ಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಿಂದ ಸ್ಥಿರಪಟ್ಟಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದು ಮತ್ತು ಕರಗುವ ಬಿಂದುಗಳ ಮೇಲೆ ಒತ್ತಡದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ತಿಳಿಸುವ ಕ್ಲಾಸಿಯಸ್-ಕ್ಲಾಪಿರಾನ್ ಸಮೀಕರಣ: ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮಸ್ಥಿತಿ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳ (ಈಕ್ವಿಲಿಬ್ರಿಯಂ ಕಾನ್‍ಸ್ಟೆಂಟ್ಸ್) ಬೆಲೆಗಳು: ವಿಯೋಜನೆಯ ಡಿಗ್ರಿ (ಡಿಗ್ರಿ ಆಫ್ ಡಿಸೋಸಿಯೇಷನ್): ವಿದ್ಯುತ್ಕೋಶಗಳ ವಿದ್ಯುಚ್ಚಾಲನ ಬಲಗಳ ಬೆಲೆಗಳು: ರಶ್ಮಿ ಪ್ರಸಾರದ ಸ್ಟೀಫನ್(ಬೋಲ್ಟ್ಜ್‍ಮನ್ ನಿಯಮ-ಇವೇ ಮುಂತಾದುವು. ಈ ನಿಯಮದಿಂದ ವಿನಾಯಿತಿಗೊಂಡಿರುವ ಯಾವ ಭೌತ ಅಥವಾ ರಸಾಯನಿಕ ಘಟನೆಯನ್ನೂ ಇದುವರೆಗೆ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಗಲಿಲ್ಲ. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಇದುವರೆಗೆ ಅನಾವರಣವಾಗಿರುವ ತತ್ತ್ವಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಮೂಲಭೂತವಾದುವು ಮೊದಲನೆಯ ಮತ್ತು ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮಗಳು. ರಾಂಕೈನ್ ಯಂತ್ರ, ಒಟ್ಟೋ ಯಂತ್ರ, ಡೀಸೆಲ್ ಯಂತ್ರ ಮುಂತಾದುವುಗಳ ದಕ್ಷತೆಯ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದ ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮವೇ ಆಧಾರ. 
(ನೋಡಿ- ಕೆಲ್ವಿನ್-ಉಷ್ಣತಾಮಾನ-ಪದ್ಧತಿ)
 						(ಎಚ್.ಎಸ್.ವಿ.)

ಮೈಸೂರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ವಿಶ್ವಕೋಶ