موقع النفط والغاز الطبيعي العربي

 

 

 
    الصفحة الرئيسية > قسم المقالات > مواضيع أخرى      
  الحرارة وقانون الديناميك الحراري الأول  مدير الموقع  
 

الأتزان الحراري هو من أهم النقاط المرجعية لعلم الديناميك الحراري Thermodynamics، والأتزان الحراري يحدث بين الأجسام المتصلة إذا تنتقل الحرارة بينها الى أن تصبح  حرارتهم واحدة. ويوصف نظام معين بأنه في حالة أتزان حراري عندما لا تتغير درجة حرارته مع الزمن.وعند حدوث الأتزان فأن درجة حرارة كل من الجسمين تصبح واحدة.
قانون الديناميك الحراري الصفري:
سُمي هذا القانون بالقانون الصفري كونه يعتبر معلومة بديهية ويجب معرفتها ، ويعتمد على مبدأ الأتزان الحراري والمنطق.
لو أفترضنا أن النظام
A  والنظام B في حالة أتزان حراري مع النظام C ، فأن كل من النظام A وB  في حالة أتزان حراري
وهذا هو قانون الديناميك الحراري الصفري.

الحرارة والطاقة الداخلية:
الطاقة الداخلية
Internal Energy: هي كل طاقة النظام التي تتكون من كل العناصر المجهرية به (الذرات والجزيئات) عندما يتم عرضها من السكون مع أرتباطها بالجسم. ورمز الطاقة الداخلية هو Einte

الحرارة Heat: هي أنتقال الطاقة التي تقطع حدود النظام حيث تنتقل نتيجة الأختلاف بدرجة الحرارة بين الجسم والمحيط المجاور.
ورمز الحرارة يف المعادلات الرياضية هو
Q.

الفرق بين الحرارة ودرجة الحرارة:

يمكن الآن التمييز بين الحرارة ودرجة الحرارة ، فدرجة الحرارة تعبر عن مقدار سخونة أو برودة الجسم.
أما الحرارة حالها من حال الشغل أو طاقة الوضع فهي طاقة ووحدتها (جول) ونكتبها (حرارة) أختصاراً بدل أن نكتبها (الطاقة الحرارية).

سعة الحرارة والحرارة النوعية
سعة الحرارة
Heat Capacity : هي قيمة معينة من الطاقة يحتاجها النظام لرفع درجة حرارته بمقدار 1 درجة مئوية.
ورمز قدرة الحرارة في المعادلات الرياضية هو
C. ومعادلة سعة الحرارة هي:

Q = C.ΔT       .......(1)
C = Q / ΔT     .......(2)

حيث أن :
Q = الحرارة (J).
ΔT = التغير في درجة الحرارة (K).             
 
C = سعة الحرارة (J/K).

الحرارة النوعية
Specific Heat: هي قدرة الحرارة بالنسبة (مقسومة على) الكتلة. ورمز الحرارة النوعية في المعادلات الرياضية هو (c)
ومعادلة الحرارة النوعية هي:

c = C /m      ....... (3)

حيث أن:
c = الحرارة النوعية (J/K.g)
m = كتلة الجسم (g)
وبتعويض المعادلات في بعضها . نصل الى:

Q = m c ΔT

الحرارة الكامنة Latent Heat : هي كمية الطاقة الحرارية التي تنتقل بالنسبة للكتلة ، أي النسبة بين الحرارة والكتلة.
والرمز العام للحرارة الكامنة  في المعادلات الرياضية هو
L:
والحرارة الكامنة لها نوعان :
الحرارة الكامنة للأنصهار  
Latent Heat of Fusion :  هذه الحرارة تكون عند تحول المادة من الحالة الصلبة الى الحالة السائلة . ورمزها Lf
الحرارة الكامنة للتبخر
Latent Heat of Vaporization : هذه الحرارة تكون عند تحول المادة من الحالة الصلبة الى الحالة الغازية. ورمزها Lv
وقانون حساب الحرارة الكلية للحرارة الكامنة بصفة عامة :

Q = m.L

عندما يكون الغاز بارداً وفي طور التحول الى سائل فأن هذه العملية تُسمى تكثف Condenses والحرارة المقسومة على الكتقلة المحسوبة هنا تُسمى بالحرارة الكامنة للتكثف Latent Heat of Condensation . ورمز هذه الحرارة هو Lc .
 عددياً الحرارة الكامنة للتكثف تساوي الحرارة الكامنة للتبخر أي:

Lc = Lv

عندما يكون السائل بارداً وفي طور التحول لمادة صلبة فأن هذه العملية وكما يعلم الجميع فأن هذه العملية تُسمى تجمد Freeze والحرارة المقسومة على الكتلة المحسوبة هنا تُسمى الحرارة الكامنة للتصلب أو التجمد Latent Heat of Solidification . ورمز هذه الحرارة Ls
عددياً الحرارة الكامنة للتصلب تساوي الحرارة الكامنة للأنصهار. أي:

Ls = Lf

النظام المحفوظ وأنواع الطاقة بالنظام :
عند تحويل المادة من الحالة الصلبة الى الحالة السائلة ، أو من الحالة السائلة الى الحالة الغازية . فبهذه الحالة فنحن نعطي النظام طاقة.
وعند تحويل المادة من الحالة الغازية الى الحالة السائلة ، أو من الحالة السائلة الى الحالة الصلبة. فبهذه الحالة فأن النظام سيخسر طاقة.
ونستنتج مما سبق أن أنواع الطاقة بالنظام هي:
1. طاقة يكتسبها النظام.
2. طاقة يخسرها النظام.

النظام المحفوظ :
نقول عن أي نظام حراري أنه محفوظ إذا كان معدل الحرارة التي يكتسبها النظام تساوي معدل الحرارة التي يخسرها النظام.

Q cold = -Q hot

مدونة ضيف الله العيادي - أربد/الأردن

 
 

      اطبع هذه الصفحة    

         

 

المقالات والمواضيع المنشورة في الموقع تعبر عن وجهة نظر أصحابها - أتفاقية الأستخدام
كل الحقوق محفوظة ®2015 لموقع النفط والغاز الطبيعي العربي