ماذا تعرف عن علم الترموديناميك؟ - سليمان أبو طافش

ماذا تعرف عن علم الترموديناميك؟

ماذا تعرف عن علم الترموديناميك؟

|الترمودينامك|

 يعتبر علم الترمودينامك أحد أنواع العلوم التي تدرس التغيرات التي تطرأ على المادة عند اكتسابها أو فقدانها للحرارة، بمعنى أنه يدرس التغيرات المترافقة مع تبادل حراري بين المادة والوسط الخارجي المحيط بها.فمثلاً عند امتصاص الجليد للحرارة من الوسط المحيط به فإنه يتحول إلى ماء سائل، فهذا تحولٌ يرافقه تبادلٌ للحرارة.

أنواع |التحولات الترموديناميكية|:

يمكن تصنيف التحولات الترموديناميكية التي قد تحدث للمادة وفق أحد التصنيفات التالية:

1)إذا حدث التحول دون أي تغير في درجة الحرارة :

يكون هذا التحول متساوي درجة الحرارة، فمثلاً يتحول الماء إلى بخار (يغلي) عند درجة حرارة ثابتة هي مئة درجة مئوية عند مستوى سطح البحر، ونلاحظ بأن درجة حرارة المياه تبقى ثابتة طوال فترة الغليان. 

2)هناك تحولات تسمى تحولات الضغط الثابت:

مثل ما يحدث عند طهي الطعام في وعاء مفتوح حيث يكون الضغط داخل الوعاء هو نفس الضغط الجوي علماً أن إغلاق الوعاء يزيد من الضغط داخله بفعل الحرارة ما يساعد على الطهي بسرعة أكبر.

3)هناك تحولات تسمى تحولات متساوية الحجم 

حيث تتم عملية تحول المادة دون تغير حجمها مثلما يحدث في أوعية الطبخ المسماة طناجر الضغط.

4)أما التحولات التي لا تتبادل الحرارة مطلقاً مع الوسط الخارجي فتسمى بالتحولات الكظومة.

ما هي |الجملة الترموديناميكية|؟

يمكن تسمية أي جزء من الفضاء تجري عليه تحولات يرافقها تبادل حراري بالجملة الترموديناميكية.

وتصنف الجمل الترموديناميكية حسب طبيعة التبادلات بينها وبين الوَسَط الخارجي إلى ثلاث أصناف:

1) الجملة المعزولة: 

هي الجملة التي لا تتبادل أي شيء من مادة أو طاقة مع الوسط الخارجي.

2) الجملة المغلقة: 

هي الجملة التي لا تتبادل المادة ولكنها تتبادل الطاقة مع الوسط الخارجي.

3) الجملة المفتوحة:

 هي الجملة التي تتبادل المادة والطاقة مع الوسط الخارجي.

 ما هو |التوازن الحراري|؟

 عند تلامس جسمان لهما درجتا حرارة مختلفتان فإن الجسم الأبرد سيمتص الحرارة من الجسم الأسخن حتى يصبح للجسمين نفس درجة الحرارة فنقول عندها بأنهما متوازنان حرارياً. وعندما يتوازن جسمان حرارياً مع جسم ثالث فهما حتماً متوازنان حرارياً فيما بينهما، وهذا ما يُعرف بالقانون صفر في الترمودينامك.

ما المقصود ب|كمية الحرارة|؟

نطلق على الطاقة الحرارية التي تكتسبها الجملة أو تخسرها بسبب تلامسها مع جملة أخرى مختلفة عنها بدرجة الحرارة اسم كمية الحرارة.

ملحوظة: 

يمكن رفع درجة حرارة جملة ترموديناميكية بإحدى طريقتين: إما بإعطائها الحرارة عبر تسخينها أو بضغطها أي بتقديم عمل ميكانيكي إليها.

|الطاقة الداخلية| لجملة ترموديناميكية :

هي مجموع مختلف أشكال الطاقة داخل الجملة، وعندما تتبادل الجملة الطاقة بشكلٍ ما مع الوسط الخارجي فإن طاقتها الداخلية سوف تتغير.

المبدأ الأول في الترمودينامك:

إذا تبادلت الجملة الترموديناميكية العمل والحرارة مع الوسط الخارجي فإن طاقتها الداخلية سوف تتغير.

لطفا شارك المقال مع أصدقائك.

بقلمي سليمان أبو طافش ✍️