القانون الأول للديناميكا الحرارية

== القانون الأول == (بالإنجليزية:First law of thermodynamics)

ينص القانون الأول للديناميكا الحرارية على أن:

"الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من عدم ولكن تتحول من شكل إلى آخر".

• تطبيقات القانون

الأنظمة الحرارية

النظام في الترموديناميكا : هو عينة موجودة في بيئة محيطة. مثال على ذلك العينة : كوب ماء، والبيئة المحيطة : الغرفة. فمثلا : إذا وضعنا في كوب الماء قطعة من الثلج، تنتقل حرارة من جو الغرفة إلى كوب الماء وتنصهر قطعة الثلج. ويظل انتقال الحرارة بين الغرفة والكوب حتى تتساوى درجة الحرارة فيهما. يعتبر هذا النظام نظاما مفتوحا.

• أنواع الأنظمة في الترموديناميكا :-

1. المنظومة المغلقة:وهي التي لا يحدث فيها انتقال للكتلة بين العينة والوسط المحيط، ولكن يمكن أن يحدث بينهما انتقال للحرارة.
2. المنظومة المفتوحة:وهي التي يحدث فيها انتقال للكتلة وانتقال للحرارة بين العينة والوسط المحيط.
3. المنظومة المعزولة:وهي التي لا يحدث فيها انتقال للحرارة، ففيها لا يحدث انتقال حرارة بين العينة والوسط المحيط.

الإجراءات الحرارية

العمليات : هو التحول من حالة إتزان إلى حالة إتزان آخر، ويمكن في خلال عملية معينة تثبيت خاصية م

1. توازن ميكانيكي،
2. توازن ترموديناميكي،
3. توازن حراري.
4. توازن كيميائي.

القانون الأول للديناميكا الحرارية للنظام المغلق

dQ= dU + dW

حيث (dQ)هي كمية الحرارة التي تخرج من أو تنتقل إلى النظام.

و(dU)هو التغير في الطاقة الداخلية للنظام وهي هنا دالة لدرجة الحرارة فقط (U = f(T. و (dW)هو الشغل المبذول على أو من النظام. فإذا كان النظام غازا فإن :

dW = p. dV

نلاحظ أن كل من dQ وdU وdW وحدتها وحدة طاقة أي جول، وينطبق ذلك أيضا على حاصل الضرب p. dV فيمكن إثبات أن وحدته هي الجول.

القانون الأول للديناميكا الحرارية للنظام المفتوح

dQ-dW=dH +dKin+dPot

حيث: dQ هي كمية الحرارة المضافة أو المنزوعة من النظام، dW هو الشغل المبذول من النظام أو عليه، dH هو التغير في المحتوي الحراري أو الهاملتوني H، dKin التغير في طاقة الحركة،

dPot هو التغير في طاقة الوضع.

في حالة الحجم الثابت

V=ثابت، وهذا يعنى أن: dV=0 وبالتالى لا شغل يؤدى dW = 0

و هذا يعنى أن كمية الحرارة التي يمتصها النظام تتناسب مع الزيادة في درجة الحرارة.

و تكون :

dU= dH

في حالة درجة الحرارة الثابتة

تكون dT == 0، وهذا يعنى ان dU == 0

و في هذة الحالة dH = dW

أي أن كمية الحرارة التي يمتصها النظام تساوى الشغل المبذول بواسطة الغاز.

أنظر أيضا ً

• حرارة
• طاقة حرارية
• إنتروبيا
• دورة كارنو
• كفاءة حرارية
• ترموديناميك
• قوانين الديناميكا الحرارية
• مقاومة التلامس الحراري
• عملية كظومة
• القانون الثاني للديناميكا الحرارية
• القانون الثالث للديناميكا الحرارية

[[sl: