د ترموډینامیک تاریخچه

د ترموډینامیک تاریخچه د فزیک په تاریخ، د کیمیا په تاریخ او په ټولیز ډول د علم په تاریخ کې یوه بنسټیزه څانګه ده. دا چې ترموډینامیک د علم او تنکالوژۍ له ډېرو برخو سره تړاو لري، له همدې امله یې تاریخچه هم د کلاسیک میخانیک، کوانټوم میخانیک، مقناطیس او کیمیاوي سنټیک له پرمختګونو؛ او په لږ واټن سره د هواپوهنې له تاریخ، د معلوماتو له تیورۍ او بیولوژۍ (فزیولوژۍ)؛ او د بخار د ماشین، د داخلي احتراق د ماشینونو او برېښنايي تولید په څېر تکنالوژيو له رامنځته کېدو سره غوټه شوی دی. د ترموډینامیک پرمختګ اتومي تیوري رامنځته کړه او له هغې سره یوځای مخته لاړ. د دې تر څنګ یې په احتمالاتو او احصائیه کې نوې لارې رامنځته کړې. د بېلګې لپاره د ترموډینامیک زماني جدول وګورئ.

تاریخچه

لرغونې دوره

پخوانیانو تودوخه د اور اړونده ګڼله. تر میلاد ۳۰۰۰ کاله مخکې د لرغوني مصر اوسېدونکو تودوخه د لومړنیو اسطوره اړونده بلله. د لرغوني هند فلسفه، په ځانګړي ډول ویدي فلسفه په دې باور  ده چې د ټولو کایناتو د پیداښت بنسټ پنځه عناصر دي. په لوېديځه فلسفه کې تر سقراط د مخکې فیلسوفانو تر منځ د لومړني عنصر په اړه تر ډېرو بحثونو وروسته «امپډوکلس» د څلورو عناصرو نظریه وړاندې کړه چې ویل یې ټول توکي له خاورې، اوبو، هوا او اور څخه رامنځته کېږي. تر میلاد شاوخوا ۵۰۰ کاله وړاندې یوناني فیلسوف «هراکلیټوس» د خپلې هغې مشهورې خبرې له امله د «جریان او اور» پر فیلسوف مشهور شو چې ویلي یې وو "هر څه په جریان کې دي". هراکلیټوس په دې باور و چې په طبیعت کې درې عناصر اور، خاوره او اوبه دي.

د معاصرې دورې په لومړیو کې داسې انګېرل کېده چې تودوخه د یوه نه لیدل کېدونکي مایع اندازه کول دي چې د کالورۍ په نامه پېژندل کېږي. اجسامو د دغې مایع د یوې مشخصې اندازې د ساتلو وړتیا لرله چې له امله یې «د تودوخې ظرفیت» (heat capacity) اصطلاح رامنځته شوه، دا اصطلاح په لومړي ځل سکاټلنډي کیمیاپوه «جوزف بلک» په ۱۷۵۰مه لسیزه کې رامنځته کړه او ویې څېړله.

اتومېزم (Atomism) د ترموډینامیک او احصائیوي میخانیک د اوسنۍ اړیکې مرکزي برخه ده. د لیوکیپوس او ډیموکرېټ په څېر لرغونو متفکرانو او وروسته اپیکوریانو اتومېزم مخته یووړ او د وروستۍ اتومي تیورۍ بنسټونه یې کېښودل. په شلمه پېړۍ کې د اتومونو تجربوي ثبوتونه وړاندې شول او تر هغه مخکې اتومي تیوري پر فلسفي لیدونو او علمي شعور ولاړه وه.

د پنځمې مخزېږدې پېړۍ یوناني فیلسوف «پارمنیډس» په خپل یوازني شعري اثر کې چې «د طبیعت په اړه» یا (On Nature) نومېږي، استدلال کوي چې خلا یا تشیال په هغه ډول چې اوس پېژندل کېږي، په طبیعت کې نه‌شي پېښېدای. دغه لیدلوری د ارسطو استدلالونو تایید کړ، خو «لیوکیپوس» او «هیرو اف الکساندریا» نیوکې پرې وکړې. له لرغوني دور راهیسې تر منځنیو پېړیو پورې د خلا د اثبات یا رد لپاره بېلابېل دلایل وړاندې شول او د خلا د رامنځته کېدو لپاره ګڼې هڅې وشوې، خو ټولې ناکامې وې.

اروپايي ساینس‌پوهانو «کورنلیوس ډرېبل»، «رابرټ فلوډ»، «ګالیله ګالیله» او «سنټاریو سنټاریو» په ۱۶مه او ۱۷مه پېړۍ کې وکولای شول چې د هوا نسبي «سړوالی» او «ګرموالی» د ترمامتر (یا ترموسکوپ) په مرسته اندازه کړي. دا ښايي له مخکېنۍ دستګا څخه اغېزمنه شوې وي چې کولای یې شول د «فیلون بیزنسي» او «هيرو اف الکساندریا» له‌خوا جوړه شوې هوا منقبضه کړي.

ترموډینامیک د علم په توګه

ایرلنډي فزیک‌پوه او کیمیاپوه «رابرټ بویل» په ۱۶۵۶ کال کې له انګرېز ساینس‌پوه «رابرټ هوک» سره په همغږۍ د هوا یو پمپ جوړ کړ. بویل او هوک د دغه پمپ په مرسته د فشار او حجم (pressure-volume) پیوستون ته متوجه شول: P.V = ثابت. هغه مهال هوا د خوځنده مالیکلونو د سیستم پر ځای د بې‌حرکته ذراتو سیستم ګڼل کېده. د حرارتي حرکت مفهوم دوې پېړۍ وروسته مطرح شو. له دې امله بویل په ۱۶۶۰ کال کې په خپل اثر کې د یوه میخانکي مفهوم یعنې د هوا د فنر په اړه غږېدلی دی. وروسته چې کله ترمامتر اختراع شو، له ګي-لوساک سره یې مرسته وکړه چې خپل قانون رامنځته کړي چې لږه موده وروسته یې پایله «د ایډیال ګاز قانون» شو. خو د ایډیال ګاز د قانون تر جوړېدو مخکې د بویل یوه همکار «ډنیس پاپین» په ۱۶۷۹ کال کې د هډوکو هضموونکی جوړ کړ چې یو سرپټی کلک لوښی دی او بخار د لوړ فشار تر رامنځته کېدو پورې محدودوي.

په نورو بڼو یا ډيزاینونو کې یې د بخار د تخلیې لپاره یوه دریڅه ورکړه چې د دستګا د چاودنې مخه ونیسي. پاپین چې د دریڅې ښکته او پورته حرکت ولید، د پیسټوني ماشین او سلنډر نظریه ورسره پیدا شوه. خو له دې سره سره ده خپله طرحه تعقیب نه‌کړه. په ۱۶۹۷ کال کې د پاپین د طرحو پر بنسټ انجنیر «توماس ساوري» لومړنی ماشین جوړ کړ. که څه هم دغه لومړني ماشینونه خام او ناکاره وو، خو د هغه مهال د مخښکو ساینس‌پوهانو توجه یې جلب کړه. په دې ډله کې د ترموډینامیک پلار «ساډي کارنو» و چې په ۱۸۲۴ کال کې یې «د اور د خوځنده ځواک په اړه انګېرنې» کتاب خپور کړ، دغه کتاب د تودوخې، ځواک او د ماشین د اغېزناکتیا په اړه بحثونه لرل. دا د یوه مدرن علم په توګه د ترموډینامیک د پیل یوه نښه وه.

په ۱۸۴۳ کال کې «جېمز ژول» په تجربوي ډول د تودوخې میخانیکي معادل پیدا کړ. ښاغلي ژول په ۱۸۴۵ کال کې د خپل مشهور ازمېښت په اړه خبر ورکړ او دا د اوبو په یوه بوشکه کې د لاسي څرخ د ګډولو لپاره د لوېدونکي وزن کارول وو، د دې په مرسته یې د تودوخې میخانیکي معادل ۴.۴۱ ژول پر کالوري اټکل کړ. په دې توګه د انرژۍ د پایښت تیوري رامنځته شوه او څرګنده یې کړه چې تودوخه ولې کار کولی شي.

د حرارت انتقال

د حرارت انتقال یا د تودوخې لېږد داسې پدیده ده چې په ورځني ژوند کې د درک وړ ده. په ۱۷۰۱ کال کې ایزاک نیوټن «د سړښت قانون» خپور کړ. له دې سره سره، په اوولسمه پېړۍ کې باور دا و چې ټول توکي د لېږد یا انتقال مساوي وړتیا لري او توپیر یې د حرارتي ظرفیتونو په بېلابېوالي کې نغښتی دی.

په دې اړه چې ښايي د تودوخې د لېږد قضیه داسې نه وي، ځینې وړاندیزونه د برېښنا له نوي علم څخه ترلاسه شوي دي چې په هغه کې په ښه ډول څرګندېده چې ځینې توکي د برېښنا ښه لېږدوونکي دي او ځینې نور ښه عایق دي. جان ایګن هوس په ۱۷۸۵-۱۷۸۹ کلونو کې ځینې لومړني ازمېښتونه وکړل چې تر څنګ یې بنجامین ټامسپون هم په همدې دوره کې دغه کار وکړ.