ਮੈਕਸਵੈੱਲ ਦਾ ਦਾਨਵ

ਤਾਪ ਅਤੇ ਆਂਕੜਾ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਦੀ ਫਿਲਾਸਫੀ ਵਿੱਚ, ਮੈਕਸਵੈੱਲ ਦਾ ਦਾਨਵ, ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨੀ ਜੇਮਜ਼ ਕਲ੍ਰਕ ਮੈਕਸਵੈੱਲ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤਾ ਸੋਚ-ਪ੍ਰਯੋਗ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਉਸਨੇ ਸੁਝਾਇਆ ਕਿ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਦਾ ਦੂਜਾ ਨਿਯਮ ਕਾਲਪਨਿਕ ਤੌਰ ਤੇ ਕਿਵੇਂ ਉਲੰਘਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਸੋਚ-ਪ੍ਰਯੋਗ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਦਾਨਵ ਗੈਸਾਂ ਦੇ ਦੋ ਚੈਂਬਰਾਂ ਦਰਮਿਆਨ ਇੱਕ ਛੋਟੇ ਢੱਕਣ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤ੍ਰਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਹੀ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਗੈਸ ਅਣੂ ਦਰਵਾਜੇ ਕੋਲ ਪਹੁੰਚਦੇ ਹਨ, ਦਾਨਵ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਢੱਕਣ ਨੂੰ ਖੋਲ ਕੇ ਬੰਦ ਕਰ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਉਹ ਧੀਮੇ ਅਣੂ ਇੱਕ ਚੈਂਬਰ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋ ਜਾਣ ਅਤੇ ਤੇਜ਼ ਅਣੂ ਦੂਜੇ ਚੈਂਬਰ ਵਿੱਚ ਲੰਘ ਜਾਣ । ਕਿਉਂਕਿ ਤੇਜ਼ ਅਣੂ ਜਿਆਦਾ ਗਰਮ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਇਸਲਈ ਦਾਨਵ ਦਾ ਵਰਤਾਓ ਇੱਕ ਚੈਂਬਰ ਨੂੰ ਗਰਮ ਕਰ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਦੂਜੇ ਨੂੰ ਠੰਡਾ, ਜਿਸ ਕਾਰਨ ਐਨਟ੍ਰੌਪੀ ਘਟਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਦੇ ਦੂਜੇ ਨਿਯਮ ਦੀ ਉਲੰਘਣਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਮੈਕਸਵੈੱਲ ਦੇ ਦਾਨਵ ਦੀ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਤਸਵੀਰ

ਜੇਨਮਸ ਕਲ੍ਰਕ ਮੈਕਸਵੈੱਲ ਨੇ ਸੋਚਿਆ ਕਿ ਕਿਸੇ ਕੰਟੇਨਰ ਨੂੰ ਦੋ ਹਿੱਸਿਆਂ A ਅਤੇ B ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾਵੇ । ਦੋਵੇਂ ਹਿੱਸਿਆਂ ਨੂੰ ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਤਾਪਮਾਨਾਂ ਉੱਤੇ ਇੱਕੋ ਹੀ ਗੈਸ ਨਾਲ ਭਰਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਦੇ ਨੇੜੇ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਇੱਕ ਕੰਧ ਦੁਆਰਾ ਵੱਖਰੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਦੋਵੇਂ ਪਾਸਿਆੰ ਉੱਤੇ ਮੌਲੀਕਿਊਲਾਂ ਦਾ ਨਿਰੀਖਣ ਕਰਦਾ ਹੋਇਆ ਇੱਕ ਕਾਲਪਨਿਕ ਦਾਨਵ ਕੰਧ ਅੰਦਰ ਇੱਕ ਸੂਖਮ ਟ੍ਰੈਪਡੋਰ ਦੀ ਰਾਖੀ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕੋਈ ਔਸਤ ਤੋਂ ਜਿਆਦਾ ਤੇਜ਼ ਮੌਲਿਕਿਊਲ A ਤੋਂ ਨਿਕਲ ਕੇ ਟ੍ਰੈਪਡੋਰ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਦਾਨਵ ਦਰਵਾਜ਼ਾ ਖੋਲ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਮੌਲੀਕਿਊਲ A ਤੋਂ B ਹਿੱਸੇ ਵਿੱਚ ਉਡ ਕੇ ਪਹੁੰਚ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। B ਅੰਦਰ ਮੌਲੀਕਿਊਲ ਦੀ ਔਸਤਨ ਸਪੀਡ ਵਧ ਜਾਵੇਗੀ ਜਦੋਂਕਿ A ਅੰਦਰ ਔਸਤਨ ਸਪੀਡ ਘਟ ਜਾਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਔਸਤਨ ਮੋਲੀਕਿਊਲਰ ਸਪੀਡ ਤਾਪਮਾਨ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਇਸਲਈ A ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਘਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ B ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਵਧ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਦੇ ਦੂਜੇ ਨਿਯਮ ਵਿਰੁੱਧ ਗੱਲ ਹੈ।

ਇਸ ਸਵਾਲ ਪ੍ਰਤਿ ਇੱਕ ਜਵਾਬ 1929 ਵਿੱਚ ਲੀਓ ਸਜ਼ਿਲ੍ਰਡ ਅਤੇ ਬਾਦ ਵਿੱਚ ਲੀਓਨ ਬ੍ਰਿਲੋਉਇਨ ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਸਜ਼ਿਲ੍ਰਡ ਨੇ ਕਿਹਾ ਕਿ ਕੋਈ ਵਾਸਤਵਿਕ-ਜਿੰਦਗੀ ਵਾਲ਼ੇ ਮੈਕਸਵੈੱਲ ਦੇ ਦਾਨਵ ਨੂੰ ਕਿਸੇ ਤਰਾਂ ਨਾਲ ਮੌਲੀਕਿਊਲਰ ਸਪੀਡ ਨਾਪਣ ਦੀ ਜਰੂਰਤ ਪੈਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਜਾਣਕਾਰੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦੀ ਕ੍ਰਿਆ (ਕਾਰਜ) ਊਰਜਾ ਦੇ ਖਰਚ ਦੀ ਕੀਮਤ ਤੇ ਹੀ ਹੋਵੇਗੀ ।

ਮੈਕਸਵੈੱਲ ਦਾ ਦਾਨਵ A ਅਤੇ B ਦਰਮਿਆਨ ਕੰਧ ਦੀ ਪਰਮੀਅਬਿਲਟੀ ਨੂੰ ਵਾਰ ਵਾਰ ਤਬਦੀਲ ਕਰਦਾ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ। ਇਸਲਈ ਇਹ ਕਿਸੇ ਸੂਖਮ ਪੈਮਾਨੇ ਉੱਤੇ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਓਪਰੇਸ਼ਨ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇਹ ਕੇਵਲ ਸਧਾਰਨ ਤਤਕਾਲ ਜਾਂ ਕੁਦਰਤੀ ਅਸਥੂਲ (ਵਿਸ਼ਾਲ) ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਪ੍ਰਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦਾ ਨਿਰੀਖਣ ਹੀ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ ।