कण संख्या

थर्मोडायनामिक प्रणाली की कण संख्या (या कणों की संख्या), पारंपरिक रूप से 'एन' अक्षर से इंगित की जाती है, उस प्रणाली में घटक कणों की संख्या होती है। कण संख्या ऊष्मप्रवैगिकी में एक मौलिक पैरामीटर है जो रासायनिक क्षमता के लिए संयुग्म चर (थर्मोडायनामिक्स) है। अधिकांश भौतिक राशियों के विपरीत, कण संख्या एक आयामहीन मात्रा है। यह एक व्यापक पैरामीटर है, क्योंकि यह विचाराधीन सिस्टम के आकार के सीधे आनुपातिक है, और इस प्रकार केवल थर्मोडायनामिक सिस्टम # बंद सिस्टम के लिए सार्थक है।

एक घटक कण वह है जिसे प्रक्रिया में शामिल ऊर्जा k·T के पैमाने पर छोटे टुकड़ों में नहीं तोड़ा जा सकता है (जहाँ k बोल्ट्ज़मान स्थिरांक है और T तापमान है)। उदाहरण के लिए, जल वाष्प युक्त एक पिस्टन वाली थर्मोडायनामिक प्रणाली के लिए, कण संख्या प्रणाली में पानी के अणुओं की संख्या है। घटक कण का अर्थ, और इस प्रकार कण संख्या का, इस प्रकार तापमान पर निर्भर है।

कण संख्या का निर्धारण

सैद्धांतिक भौतिकी के विचारों में कण संख्या की अवधारणा की मुख्य भूमिका है। ऐसी परिस्थितियों में जहां किसी दिए गए ऊष्मप्रवैगिकी प्रणाली के वास्तविक कण संख्या को निर्धारित करने की आवश्यकता होती है, मुख्य रूप से रसायन विज्ञान में, कणों की गणना करके इसे सीधे मापना व्यावहारिक रूप से संभव नहीं है। यदि सामग्री सजातीय है और मोल (यूनिट) में व्यक्त पदार्थ n की ज्ञात मात्रा है, तो कण संख्या N को संबंध द्वारा पाया जा सकता है: $N=nN_{A}$, जहां एन_Aअवोगाद्रो नियतांक है।

कण संख्या घनत्व

एक संबंधित गहन पैरामीटर कण संख्या घनत्व द्वारा दिया जाता है, जो किसी प्रणाली के कण संख्या को उसके आयतन से विभाजित करके प्राप्त किया जाता है। इस पैरामीटर को अक्सर लोअर-केस लेटर 'एन' द्वारा दर्शाया जाता है।

क्वांटम यांत्रिकी में

क्वांटम यांत्रिक प्रक्रियाओं में कणों की कुल संख्या को संरक्षित नहीं किया जा सकता है। इसलिए अवधारणा को कण संख्या संचालिका के लिए सामान्यीकृत किया जाता है, अर्थात, अवलोकन योग्य जो घटक कणों की संख्या की गणना करता है। क्वांटम फील्ड थ्योरी में, कण संख्या ऑपरेटर (फॉक राज्य देखें) शास्त्रीय लहर के चरण के साथ संयुग्मित है (सुसंगत राज्य देखें)।

वायु गुणवत्ता में

वायु गुणवत्ता मानकों में उपयोग किए जाने वाले वायु प्रदूषण का एक उपाय वायुमंडलीय कण पदार्थ की वायुमंडलीय एकाग्रता है। यह उपाय आमतौर पर μg/m में व्यक्त किया जाता है³ (माइक्रोग्राम प्रति घन मीटर)। कारों, वैन और ट्रकों के लिए वर्तमान ईयू उत्सर्जन मानदंडों में और गैर-सड़क मोबाइल मशीनरी के लिए आगामी ईयू उत्सर्जन मानदंड में, कण संख्या माप और सीमाएं परिभाषित की जाती हैं, जिन्हें आमतौर पर पीएन के रूप में संदर्भित किया जाता है, इकाइयों के साथ [#/किमी] या [# /kWh]। इस स्थिति में पीएन प्रति इकाई दूरी (या कार्य) में कणों की मात्रा को व्यक्त करता है।