كتب فيزياء مترجمة pdf، كتب فيزياء إلكترونية، أفضل مراجع فيزياء الجامعات، مكتبة الفريد، ميكانيكا، كهربائية، أساسيات الكترونيات وكهرباء، النووية، الذرية، الحديثة، علم الفلك، الكون، الفضاء، النظرية النسبية الخاصة والعامة، أفضل مراجع الفيزياء بي دي إف، كتب فيزياء المرحلة الثانية منهاج، الكهرومغناطيسية، أساسيات الفيزياء العامة، كتب رياضيات باللغة العربية ،هندسة إلكترونيات، تقنية النانو،أشعة الليزر،الكهرباء للمبتدئين، الهندسة والتعليم الفني والتدريب المهني، تفاضل، تكامل، كتب الكلية التقنية

القائمة الرئيسية

الصفحات

1 ـ قسم الفيزيـاء العـام تعديل المشاركة

ماذا تعرف عن الديناميكا الحرارية (Thermodynamics )

محمد الشرعبي

20 مايو 2016

(0)

ماذا تعرف عن الديناميكا الحرارية

ديناميكا حرارية نظام مفتوح Thermodynamics

ماذا تعرف عن الديناميكا الحرارية (Thermodynamics )

** يوجد في نهاية الموضوع روابط لتحميل كتب في الديناميكا الحرارية pdf **
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

هي فرع من فروع عليم الفيزياء تهتم بدراسة تغيرات الطاقة المصاحبة للتحولات الكيميائية أو الفيزيائية.

ويستخدم هذا العلم في التنبؤ بإمكانية حدوث التفاعل بشكل تلقائي أم لا..؟ لكنه لا يحدد زمن الوصول إلى حالة الاتزان أو سرعة آلية حدوث تفاعل كيميائي!

النظام والمحيط

جزء من الطبيعة يتضمن تغيرات طاقية ضمن حدود معينة تعرف بحدود النظام، المحيط جزء من الطبيعة خارج النظام المدروس، سائل البنـزين مع بخاره في إناء مغموس في حوض ماء نظام حدوده جدران الإناء و محيطه ماء الحوض وللنظام ثلاثة أنواع بحسب علاقته مع المحيط..وهي:

-1نظام مفتوح : حيث يتبادل النظام المادة

والطاقة مع المحيط .

-2 نظام مغلق : يتبادل النظام الطاقة فقط مع المحيط .

3 – نظام معزول : لا يتبادل المادة أو الطاقة مع المحيط ( مغلق وجدرانه معزولة حراريا).

النظام المكظوم adiabatic

وفيه لا يتبادل النظام الحرارة مع المحيط ولكنه يمكن أن يتبادل الطاقة على هيئة شغل مع المحيط.

العمليات الثيرموديناميكية

العمليات التي تتم عند درجة حرارة ثابتة isothermal ، والعمليات التي تتم عند حجم ثابت ، والتي تتم عند ضغط ثابت ، والعمليات المكظومة adiabatic التي لا يحصل فيها تبادل للحرارة بين النظام والمحيط والعمليات الدورية cyclic وفيها تكون الحالة الابتدائية للنظام مطابقة للحالة

النهائية للنظام .

الشغل (W)

القوة في المسافة التي تعمل فيها القوة ويسمى الشغل الميكانيكي:

W = F x d

=(1N) x (1m) = 1J

ومنه شغل الحجم- ضغط (PVwork) في حالة التغيرات الكيميائية التي يصاحبها تغير في الحجم ، ولنظام مؤلف من غاز مثالي موجود داخل اسطوانة مزودة بمكبس متحرك خفيف الوزن وعديم الاحتكاك بجدران الاسطوانة يعطى الشغل بالعلاقة:

W = - PΔV

W = - P (V_B - V_A)

V_B الحجم النهائي و V_A الحجم الابتدائي للغاز. الجول J الوحدة الأساسية للشغل

في النظام الدولي للوحدات

1 atm . ℓ = 101.39 J

1 Cal = 4.18 J

تمدد الغاز ضد ضغط ثابت P

دوال الحال والمسار

خصائص النظام التي تعتمد فقط على الحالة الابتدائية والنهائية للنظام تسمى دوال الحال منها طاقة النظام وضغطه ودرجة حرارته وحجمه..

كمية الحرارة (q) والشغل(w) قيمها تتأثر بالمسار الذي يتخذه النظام للتحول من حالة إلى أخرى ولذلك تسمى دوال مسار

الطاقة الداخلية (U)

وتشمل جميع أشكال الطاقة المتضمنة داخل النظام مثل طاقات التجاذب والتنافر بين الإلكترونات وأنوية الذرات والجزئيات.. وتسمى دالة حالة.

الفرق في الطاقة الداخلية تساوي الطاقة الداخلية للنظام في الحالة النهائيةU_B مطروحا منها الطاقة الداخلية للنظام في الحالة الابتدائيةU_A.

DU = U_B - U_A

القانون الأول

1- الطاقة لا تفنى ولا تستحدث ولكن تتحول من شكل إلى آخر ( الطاقة الكلية للكون ثابتة) ، قانون حفظ الطاقة .

2- الطاقة الداخلية لنظام معزول ثابتة (DU=0) ýالنظام المعزول لا يسمح بتبادل الطاقة سواء حرارة أو شغل مع المحيطí

3- التغير في الطاقة الداخلية لعملية دورية (cyclic) يساوي صفراً (DU = 0) ýفي العملية الدورية الحالة الابتدائية للنظام متطابقة مع الحالة النهائيةí

ويكتب القانون رياضيا بالعلاقة:

DU= q +W

إذا كان النظام يبذل شغلا على المحيط فإنW

تأخذ إشارة سالبة،وتكون إشارة Wموجبة إذاتم إنجازشغل على النظام،وتأخذ q إشارة سالبة إذا انطلقت حرارة من النظام ، وفي حالة امتصاص النظام حرارة من المحيط تكون إشارة q موجبة.

في التفاعلات الكيميائية ينشأ الشغلW نتيجة لتغيرات الحجم والضغط ويعطى بالعلاقة:

W = -PDV

W = -P( V_B-V_A)

حيث V_B الحجم النهائي و V_A الحجم الابتدائي للنظام.

وعند ثبوت الحجمDV = 0 وW = 0

تصبح DU = q_v ، أي أن التغير في الطاقة الداخلية يساوي كمية الحرارة الممتصة عند حجم ثابت.

وعند ثبوت الضغط

q_p = DH

التغير في الانثالبي مساويا لكمية الحرارة الممتصة عند ضغط ثابت .

العلاقة بين DU ، DH لتفاعل كيميائي:

DH = DU + PDV

التغير في الحجم DV يساوي : الحجم الكلي للغازات الناتجة – الحجم الكلي للغازات المتفاعلة. وباعتبار أن الغازات مثالية وأن الضغط ودرجة الحرارة ثابتتين فإن:

DH = DU + Dn_gRT

Dn_g تساوي مجموع عدد مولات الغازات الناتجة (تحسب من معادلة التفاعل الموزونة) مطروحا منه مجموع عدد مولات الغازات المتفاعلة (تحسب من معادلة التفاعل الموزونة).

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

تحميل كتب في الديناميكا الحرارية pdf

شارك زملاءك من الزر أدناه لتصلكم مواضيعنا القادمة إن شاء الله تعالى