قوانين الديناميكا الحرارية Laws of thermodynamics

 

يتحكم في العلاقات المتبادلة بين الجملة ( النظام ) والجوار مجموعة من القوانين تعالج كل ما يرافق التغيرات من عمليات تبادل في الطاقة والشغل ( ما هو الشغل بالمفهوم الفيزيائي ؟ ) وشروط حدوث تفاعل ما , وما ينتج عن ذلك من علاقات ومعادلات رياضية وطرق وأجهزة قياس للطاقة والشغل , وإجراء الأبحاث والدراسات على الآلات ومحركات السيارات والطائرات التي تعمل بحسب قوانين الديناميكا الحرارية .

 

القانون الأول في الديناميكا الحرارية  The first Law Of Thermodynamics

هو شكل من أشكال مبدأ حفظ الطاقة المعروف والذي درسناه في مرحلة الدراسة الإلزامية ونصه ( الطاقة لا تفنى ولا تستحدث بل تتحول من شكل إلى آخر ) .

 

مثال(1) : عند حرق الغاز في موقد يحدث تبادل في المادة والطاقة بين الجملة المتفاعلة والجوار تقوم الجملة بشغل على الجوار إذ تسخن الهواء وتجعله يصعد إلى أعلى ، كما أن الهواء يتحرك إلى أسفل ويختلط بالغاز لضمان استمرار اشتعاله.

 

مثال (2) : لنفرض أن الجملة المتفاعلة هي جسمك ، والهواء هو الجوار ، في الصيف تكون درجة حرارة الهواء أعلى من درجة حرارة جسمك فتنتقل الطاقة منه إليك وتستهلكها أنت بالمزيد من إفراز العرق وتعطي الهواء كميات من بخار الماء , أما في الشتاء فيعطي جسمك للهواء طاقة نتيجة عمليات الشهيق والزفير الدائمة .

تخضع تبادلات الطاقة والشغل بين الجملة والجوار للظروف المحيطة بهما ولعل أهم عاملين في هذا التبادل هما الحرارة والضغط , وستلاحظ تالياً كيف أن هذين العاملين يلعبان دوراً رئيساً في قوانين الديناميكا الحرارية .

نص القانون الأول : يمكن أن نعبر عن القانون كما يلي:

مجموع طاقة الجملة وما يحيط بها (الجوار) يساوي مقداراً ثابتاً .

 أو حينما تختفي كمية من الطاقة مهما كان نوعها فإن كمية مكافئة من نفس النوع أو من أي نوع آخر تأخذ مكانها .

 

اكتبوا لنا ملاحظاتكم واستفساراتكم

تحرير : المدرسة العربية  www.schoolarabia.net

اعداد : أ. سليم حمام

 

تاريخ التحديث :كانون الثاني 2005
تاريخ التحديث : حزيران 2008

 

Copyright © 2001- 2010 SchoolArabia. All rights reserved الحقوق القانونية و حقوق الملكية الفكرية محفوظة للمدرسة العربية