الرئيسية
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
الديناميكا الحرارية
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
حركة الذرات والجزيئات في الغاز حركة عشوائية مهرجلة ، تتسم بإنتروبا عالية . ملحوظة : خفضت سرعات الذرات في هذا الشكل نحو 1000.000.000.000 مرة عن طبيعتها.
الديناميكا الحرارية أو التحريك الحراري أو الثرموديناميك (باللاتينية: Thermodynamica) تعبر عن أحد فروع الميكانيكا الإحصائية الذي يدرس خواص انتقال الشكل الحراري للطاقة خصوصا وتحولاته إلى أوجه أخرى من الطاقة. يقوم هذا العلم باستخدام الميكانيكا الإحصائية لصياغة القوانين التي تحكم تحول الطاقة من وجه إلى آخر، والاتجاه الذي تفضله الطاقة الحرارية في انتقالها، والطاقة المتاح تحويلها إلى عمل.
معظم هذه الدراسات تعتمد على فكرة أن أي نظام معزول في أي مكان من الكون يحتوي على كمية فيزيائية قابلة للقياس تسمى الطاقة الداخلية للنظام ويرمز لها بالرمز (U). وتمثل هذه الطاقة الداخلية مجموع الطاقة الكامنة والطاقة الحركية للذرات والجزيئات ضمن النظام، أي جميع الأنماط التي يمكن أن تنتقل مباشرة كالحرارة، كما تنتمي الطاقة الكيميائية (المختزنة في الروابط الكيميائية) أ الطاقة النووية (الموجودة في نوى الذرات) إلى الطاقة الداخلية لنظام .
بدأت دراسات الحركة الحرارية مع اختراع الآلة البخارية وترتب عليها قوانين كثيرة تسري أيضا على جميع أنواع الآلات ، وبصفة خاصة تلك التي تحول الطاقة الحرارية إلى شغل ميكانيكي مثل جميع أنواع المحركات أو عند تحول الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية مثلا أو العكس.
نفرق في الترموديناميكا بين "نظام مفتوح " و"نظام مغلق " و " نظام معزول" . في النظام المفتوح تعبر مواد حدود النظام إلى الوسط المحيط ، بعكس النظام المغلق فلا يحدث تبادل للمادة بين النظام والوسط المحيط . وفي النظام المعزول فلا يحدث بالإضافة إلى ذلك تبادل للطاقة بين النظام المعزول والوسط المحيط ، وطبقا لقانون بقاء الطاقة يبقي مجموع الطاقات الموجودة فيه (طاقة حرارية ، وطاقة كيميائية ، و طاقة حركة ، وطاقة مغناطيسية ، و ،إلخ) تبقي مجموعها ثابتا .
توضح لنا الديناميكا الحرارية اعتماد الحرارة و الشغل الميكانيكي عند حدود النظام على دوال الحالة التي تصف حالة النظام . ومن دوال الحالة التي تصف النظام نجد : درجة الحرارة ;T ، والضغط p ، و كثافة الجسيمات n ، و الجهد الكيميائي μ وهذه تسمى "صفات مكثفة" ، وصفات أخرى مثل الطاقة الداخلية U و إنتروبيا S , و الحجم V و عدد الجسيمات N ، تسمى صفات أو دوال شمولية . الفرق بين الدوال المكثفة و الدوال الشمولية ينحصر في كون الدوال المكثفة تتغير لالزيادة والنقصان بطريقة منتظمة ، أما الدوال الشمولية فيعتمد تغيرها على مسار التغير.
الديناميكا الحرارية
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
حركة الذرات والجزيئات في الغاز حركة عشوائية مهرجلة ، تتسم بإنتروبا عالية . ملحوظة : خفضت سرعات الذرات في هذا الشكل نحو 1000.000.000.000 مرة عن طبيعتها.
الديناميكا الحرارية أو التحريك الحراري أو الثرموديناميك (باللاتينية: Thermodynamica) تعبر عن أحد فروع الميكانيكا الإحصائية الذي يدرس خواص انتقال الشكل الحراري للطاقة خصوصا وتحولاته إلى أوجه أخرى من الطاقة. يقوم هذا العلم باستخدام الميكانيكا الإحصائية لصياغة القوانين التي تحكم تحول الطاقة من وجه إلى آخر، والاتجاه الذي تفضله الطاقة الحرارية في انتقالها، والطاقة المتاح تحويلها إلى عمل.
معظم هذه الدراسات تعتمد على فكرة أن أي نظام معزول في أي مكان من الكون يحتوي على كمية فيزيائية قابلة للقياس تسمى الطاقة الداخلية للنظام ويرمز لها بالرمز (U). وتمثل هذه الطاقة الداخلية مجموع الطاقة الكامنة والطاقة الحركية للذرات والجزيئات ضمن النظام، أي جميع الأنماط التي يمكن أن تنتقل مباشرة كالحرارة، كما تنتمي الطاقة الكيميائية (المختزنة في الروابط الكيميائية) أ الطاقة النووية (الموجودة في نوى الذرات) إلى الطاقة الداخلية لنظام .
بدأت دراسات الحركة الحرارية مع اختراع الآلة البخارية وترتب عليها قوانين كثيرة تسري أيضا على جميع أنواع الآلات ، وبصفة خاصة تلك التي تحول الطاقة الحرارية إلى شغل ميكانيكي مثل جميع أنواع المحركات أو عند تحول الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية مثلا أو العكس.
نفرق في الترموديناميكا بين "نظام مفتوح " و"نظام مغلق " و " نظام معزول" . في النظام المفتوح تعبر مواد حدود النظام إلى الوسط المحيط ، بعكس النظام المغلق فلا يحدث تبادل للمادة بين النظام والوسط المحيط . وفي النظام المعزول فلا يحدث بالإضافة إلى ذلك تبادل للطاقة بين النظام المعزول والوسط المحيط ، وطبقا لقانون بقاء الطاقة يبقي مجموع الطاقات الموجودة فيه (طاقة حرارية ، وطاقة كيميائية ، و طاقة حركة ، وطاقة مغناطيسية ، و ،إلخ) تبقي مجموعها ثابتا .
توضح لنا الديناميكا الحرارية اعتماد الحرارة و الشغل الميكانيكي عند حدود النظام على دوال الحالة التي تصف حالة النظام . ومن دوال الحالة التي تصف النظام نجد : درجة الحرارة ;T ، والضغط p ، و كثافة الجسيمات n ، و الجهد الكيميائي μ وهذه تسمى "صفات مكثفة" ، وصفات أخرى مثل الطاقة الداخلية U و إنتروبيا S , و الحجم V و عدد الجسيمات N ، تسمى صفات أو دوال شمولية . الفرق بين الدوال المكثفة و الدوال الشمولية ينحصر في كون الدوال المكثفة تتغير لالزيادة والنقصان بطريقة منتظمة ، أما الدوال الشمولية فيعتمد تغيرها على مسار التغير.
