قوانين الديناميكا الحرارية

ملخص الدرس

شكل (١٠) أ- أسطوانة بها غاز ومكبس قابل للحركة، ب- عند تسخينها يتحرك المكبس إلى الخارج قوانين الديناميكا الحرارية للديناميكا الحرارية ثلاثة قوانين تعرف بالقانون الأول، والقانون الثاني، والقانون الثالث للديناميكا الحرارية. وستتناول في هذه الوحدة القانون الأول، وفي الوحدة التالية القانون الثاني، أما القانون الثالث فسوف تدرسه في السنوات القادمة إن شاء الله تعالى. القانون الأول للديناميكا الحرارية The first law of thermodynamics افترض أن لديك نظاماً ديناميكياً حرارياً مكوناً من أسطوانة بها كمية من الغاز مزودة بمكبس يمكن تحريكه (الشكل ١٠-أ)، فإذا سخنت هذه الأسطوانة كما في الشكل (١٠-ب) فإن المكبس يتحرك إلى الخارج (إلى الأعلى). لقد وجد عملياً أنه إذا زودت أسطوانة تحتوي على كمية من الغاز مزودة بمكبس قابل للحركة بطاقة حرارية، فإن أثر هذه الطاقة يظهر في: إزاحة المكبس إلى الخارج (إلى الأعلى).. وهذا يدل على أن الغاز داخل الأسطوانة زاد حجمه (تمدد)، وبالتالي فالنظام أنجز شغلاً؛ وزيادة الطاقة الداخلية للغاز (النظام)، وذلك من خلال ارتفاع درجة حرارته. إن هذه التجربة توضح العلاقة بين كل من مقدار الشغل المبذول على النظام، والطاقة الحرارية التي يتبادلها النظام مع الوسط المحيط به، والتغير الذي يحدث في الطاقة الداخلية للنظام نتيجة اكتسابه طاقة حرارية. وقد صاغ العلماء العلاقة بين هذه الكميات في قانون أسمو