चक्रीय प्रक्रम

Cyclic process

भौतिकी में, चक्रीय प्रक्रिया एक प्रकार की थर्मोडायनामिक प्रक्रिया है जो एक बंद प्रणाली में होती है, जिसका अर्थ है कि परिवेश के साथ किसी भी पदार्थ या ऊर्जा का आदान-प्रदान नहीं होता है। सिस्टम परिवर्तनों की एक श्रृंखला से गुजरता है, लेकिन प्रक्रिया के अंत में, यह अपनी प्रारंभिक स्थिति में वापस आ जाता है, ठीक वैसे ही जैसे आप साइकिल ट्रैक पर प्रत्येक चक्कर के बाद शुरुआती बिंदु पर वापस आते हैं।

काल्पनिक उदाहरण

कल्पना कीजिए कि आपके पास एक साइकिल है और आप उसे एक गोलाकार ट्रैक पर चला रहे हैं। जैसे ही आप पैडल मारते हैं, पहिए घूमते हैं और आप आगे बढ़ते हैं। अब, मान लीजिए कि आप पैडल मारते रहते हैं और बिना रुके कई चक्कर तक साइकिल चलाते रहते हैं। यह निरंतर गति, जहां आप एक पूर्ण चक्कर पूरा करने के बाद उसी प्रारंभिक बिंदु पर वापस आते हैं, जिसे हम "चक्रीय प्रक्रिया" कहते हैं, उसके समान है।

चक्रीय प्रक्रिया का एक सामान्य उदाहरण कार्नोट चक्र है, जो एक आदर्श मॉडल है जिसका उपयोग ऊष्मा इंजनों (उपकरण जो ऊष्मा ऊर्जा को यांत्रिक कार्यों में परिवर्तित करते हैं) के व्यवहार को समझने के लिए किया जाता है। कार्नोट चक्र में चार चरण होते हैं:

   इज़ोटेर्मल विस्तार: इस चरण में, सिस्टम (उदाहरण के लिए, एक इंजन के अंदर एक गैस) विस्तार करते समय एक गर्म स्रोत से गर्मी को अवशोषित करता है। इस प्रक्रिया के दौरान सिस्टम का तापमान स्थिर रहता है।

   रुद्धोष्म विस्तार: इस चरण में, सिस्टम का विस्तार जारी रहता है, लेकिन अपने परिवेश के साथ किसी भी ऊष्मा का आदान-प्रदान किए बिना। परिणामस्वरूप, तापमान गिर जाता है।

   इज़ोटेर्मल संपीड़न: अब, सिस्टम एक ठंडे जलाशय के संपर्क में है, और यह संपीड़ित होने पर गर्मी छोड़ता है। इस अवस्था में तापमान स्थिर रहता है।

   रुद्धोष्म संपीड़न: अंत में, सिस्टम को और अधिक संपीड़ित किया जाता है, लेकिन परिवेश के साथ गर्मी का आदान-प्रदान किए बिना। इससे तापमान में वृद्धि होती है, जिससे यह अपनी प्रारंभिक अवस्था में वापस आ जाता है।

कार्नोट चक्र, प्रत्येक चक्कर पूरा करने वाली साइकिल की तरह, एक चक्रीय प्रक्रिया है क्योंकि यह चार चरणों के अंत में उसी स्थिति में लौट आती है।

वास्तविक दुनिया में, विभिन्न अक्षमताओं और ऊर्जा हानियों के कारण कोई भी प्रक्रिया पूरी तरह से चक्रीय नहीं होती है।