قوانين الديناميكا الحرارية: الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
اصلاح وسائط قالب:مرجع كتاب
ZkBot (نقاش | مساهمات)
ط Bot: Cleaning up old interwiki links; تغييرات تجميلية
سطر 3:
 
== استعراض القوانين ==
=== [[القانون الصفري للديناميكا الحرارية]] ===
 
" إذا كان نظام A مع نظام ثاني B في حالة [[توازن حراري]] ، وتواجد B في توازن حراري مع نظام ثالث C ، فيتواجد A و C أيضا في حالة توازن حراري ".
سطر 9:
: <math>A \sim B \wedge B \sim C \Rightarrow A \sim C</math>
 
=== [[القانون الأول للديناميكا الحرارية]] ===
" [[الطاقة]] في [[نظام مغلق]] تبقى ثابتة. "
سطر 20:
المؤدى من النظام.
 
ويتضمن هذا القانون ثلاثة مبادئ :
* [[قانون انحفاظ الطاقة]] : الطاقة لا تفنى ولا تنشأ من عدم ، وانما تتغير من صورة إلى أخرى.
* تنتقل الحرارة من الجسم الساخن إلى الجسم البارد ، وليس بالعكس.
سطر 29:
تكوّن تلك الثلاثة مبادئ القانون الأول للحرارة.
 
=== [[القانون الثاني للديناميكا الحرارية]] ===
 
يؤكد القانون الثاني للديناميكا الحرارية على وجود كمية تسمى [[إنتروبيا]] لنظام ، ويقول أنه في حالة وجود نظامين منفصلين وكل منهما في حالة [[توازن ترموديناميكي]] بذاته ، وسمح لهما بالتلامس بحيث يمكنهما تبادل مادة وطاقة ، فإنهما يصلان إلى حالة توازن متبادلة. ويكون مجموع إنتروبيا النظامين المفصولان أقل من أو مساوية لإتروبيتهما بعد اختلاطهما وحدوث التوازن الترموديناميكي بينهما.
سطر 66:
''' مثال 1:'''
 
ينتشر غاز فيما يتاح له من حجم توزيعا متساويا.ولماذا ذلك؟ فلنبدأ بالحالة العكسية، ونتخيل صندوقا به [[جزيئ]] واحد يتحرك.فيكون احتمال أن نجد الجزيئ في أحد نصفي الصندوق مساويا 1/2. وإذا افترضنا وجود جزيئين اثنين في الصندوق فيكون احتمال وجود الجزيئان في النصف الأيسر من الصندوق مساويا 1/2 · 1/2 = 1/4.وعند تواجد عدد N من الجزيئات في الصندوق يكون احتمال وجودهم في النصف الايسر فيه
0,5<sup>N</sup>.
 
عدد الذرات في غاز يكون كبير جدا جدا. فيوجد في حجم 1 [[متر]] مكعب عند الضغط العادي ما يقرب من
3·10<sup>25</sup> من الجسيمات. ويكون احتمال أن تجتمع كل جسيمات الغاز في نصف الصندوق صغيرا جدا جدا بحيث ربما لا يحدث مثل هذا الحدث على الإطلاق.
 
ومن هنا يأتي تفسير الإنتروبيا: فالإنتروبيا هي مقياس لعدم النظام في نظام (مقياس للهرجلة للأو العشوائية).
 
لا ينطبق القانون الثاني بنسبة 100% مع ما نراه في الكون وخصوصا بشأن الكائنات الحية فهي أنظمة تتميز بانتظام كبير - وهذا بسبب وجود [[تآثر]] بين الجسيمات ، ويفترض القانون الثاني عدم تواجد تآثر بين الجسيمات - أي أن الإنتروبيا يمكن أن تقل في نواحي قليلة جدا من الكون على حساب زيادتها في أماكن أخرى. هذا على المستوى الكوني الكبير ، وعلى المستوى الصغري فيمكن حدوث تقلبات إحصائية في حالة توازن نظام معزول ، مما يجعل الإنتروبيا تتقلب بالقرب من نهايتها العظمى."
 
'''مثال 2:'''
سطر 80:
هذا المثال سوف يوضح معنى "الحالة" في نظام ترموديناميكي ، ويوضح معنى [[خاصية مكثفة وخاصية شمولية]] :
 
نتصور أسطوانة ذات مكبس ويوجد فيها عدد <math>N_0</math> [[مول]]ات من [[غاز مثالي]]. ونفترض وجو الأسطوانة في حمام حراري عند درجة حرارة
<math>T_0</math>.
 
يوجد النظام أولا في الحالة 1 ، ممثلة في <math>(T_0, V_1, N_0)</math>; حيث <math>V_1</math> حجم الغاز. ونفترض عملية تحول النظام إلى الحالة 2 الممثلة ب <math>(T_0, V_2, N_0)</math> حيث
<math>V_2>V_1</math> ، أي تبقى درجة الحرارة وكمية المادة ثابتين.
 
والآن ندرس عمليتين تتمان عند [[درجة حرارة]] ثابتة:
* عملية انتشار سريع للغاز (عن طريق فتح صمام مثلا لتصريف غاز مضغوط) ، وهي تعادل [[تأثير جول-تومسون]] ،
* تمدد بطيئ جدا للغاز.
 
سطر 104:
).
 
=== [[القانون الثالث للديناميكا الحرارية]] ===
 
"لا يمكن الوصول بدرجة الحرارة إلى الصفر المطلق".
سطر 112:
* ملحوظة : توصل العلماء للوصول إلى درجة 001و0 من الصفر المطلق ، ولكن من المستحيل - طبقا للقانون الثالث - الوصول إلى الصفر المطلق ، إذ يحتاج ذلك إلى طاقة كبيرة جدا جدا جدا.
 
== علاقة أساسية في الترموديناميكا ==
 
ينص [[القانون الأول للديناميكا الحرارية]] على أن :
سطر 139:
:<math>dU = T dS - \sum_{i}X_{i}dx_{i} + \sum_{j}\mu_{j}dN_{j}\,</math>
 
وتعبر فيها <math>X_{i}</math> عن قوي عامة تعتمد على متغيرات خارجية <math>x_{i}</math>. وتعبر <math>\mu_{j}</math> عن [[كمون كيميائي|الكمونات الكيميائية]] للجسيمات من النوع
<math>j</math>.
 
سطر 165:
[[تصنيف:قوانين الديناميكا الحرارية]]
[[تصنيف:ديناميكا حرارية|*]]
 
[[de:Thermodynamik#Kurze Zusammenfassung der Hauptsätze]]
[[ml:താപഗതികതത്ത്വങ്ങള്‍]]