توازن ديناميكي حراري: الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
سطر 49:
وعلى سبيل المثال، تحتاج جزيئات غاز لعدد معين من التصادمات لكي تصل إلى حالة توازن في السرعات بينها وبين الوسط المحيط. فإذا كان متوسط المسافة التي تنتشر فيها قصيرة بحيث تبعدها عن منطقة لجوار التي من المفروض أن تتوازن معه، فإنها لا تصل إلى حالة التوازن، ولن توجد حالة توازن موضعي. وتعرف [[درجة الحرارة]] على أساس ا تتناسبها مع متوسط [[طاقة داخلية|الطاقة الداخلية]] لنظام في حالة توازن ترموديناميكي. فإذا لم تصل المنطقة المحيطة بنقطة معية في النظام إلى حالة التوازن فيصبح تعيين درجة حرارة النظام من الحرارة الداخلية ليس سليما، وتكون النتيجة خاطئة.
 
ومن المهم ان نعرف أن حالة التوازن الموضعية ينطبق فقط على جسيمات معينة يتكون منها النظام. فعلى سبيل المثال نطبق التوازن الموضعي في حالة جسيمات بيرةكبيرة نسبيا، مثل [[جزيجزيئ|الجزيئات]] في غاز. وفي حالة غاز يشع [[فوتون|فوتونات]]، فإن الفوتونات تصدر من الغاز وتمتص في نفس الوقت منه، ولا نأخذها في الاعتبار عند تعيين التوازن الترموديناميكي لنظام. كذلك في بعض الحالات فلا نحتاج لمراعاة كون [[الإلكترونات]] في حالة توازن مع الذرات أو الجزيئات المكونة لنظام موضعي صغير.
 
وعلى سبيل المثال نجد حالة التوازن الترموديناميكي في حالة كوب به ماء وثلج. ويمكن تعريف [[درجة الحرارة عند أي نقطة في الكوب ولمنها تكون أكثر برودة بالقرب من الثلج. فإذا قمنا بتعيين [[طاقة]] الجزيئات في تلك المنطقة جدنا أنها تتبع [[توزيع ماكسويل-بولتزمان]] عند درجة حرارة معينة. فإذا قمنا بتعيين طاقة جزيئات أخرى في منطقة أخرى فإننا نجد أنها تتبع أيضا توزيع ماكسويل-بولتزمان ولكن عند درجة حرارة ثانية. ويعمل الانتشار على تحول النظام من حالة توازن موضعي إلى حالة توازن شامل. فمثلا بالنسبة إلى مثال كوب الثلح والماء إفإن انتشار الحرارة سيؤدي إلى حالة توازن ترموديناميكي شامل مع الوقت، ونصل إلى حالة تكون فيها درجة حرارة الكوب متساوية.