القائمة الرئيسية

الصفحات

القانون الأول للديناميكا الحرارية The first law of thermodynamics

القانون الأول للديناميكا الحرارية 

The first law of thermodynamics
القانون الأول للديناميكا الحرارية The first law of thermodynamics ، تطبيقاته ، مسائل
القانون الأول للديناميكا الحرارية

القانون الأول للديناميكا الحرارية The first law of thermodynamics

نقدم لكم في مدونة الفريد في الفيزياء ، في قسم تعريف وقانون في الفيزياء ، موضوع القانون الأول للديناميكا الحرارية 
هنالك ثلاثة قوانين للديناميكا الحرارية ، وسنتعرف في هذا الدراس على القانو الأول منها : 

تعريف بالقانون الأول للديناميكا الحرارية :

هو القانون الذي يدرس العلاقة بين الطاقة الحرارية التي يكتسبها ، أو يفقدها النظام ، والشغل الذي يبذله النظام أو المبذول عليه ، التغير في الطاقة الداخلية للنظام .

إن قانون الديناميكا الحرارية الأول يتضمن ثلاثة مبادئ هي : 

1ـ قانون أو مبدأ حفظ الطاقة الذي ينص على أن :
 "الطاقة لا تفنى ولا تستحدث ولكنها تتحول من صورة إلى أخرى".
2ـ تنتقل الحرارة من الجسم الساخن إلى الجسم البارد ، وليس بالعكس.
3ـ الشغل هو صورة من صور الطاقة.
* وعلي سبيل المثال ، عندما ترفع رافعة جسما إلى أعلى تنتقل جزء من الطاقة من الرافعة إلى الجسم ، ويكتسب الجسم تلك الطاقة في صورة طاقة الوضع.
وعندما يسقط الجسم من عال ، تتحول طاقة الوضع (المخزونة فيه) إلى طاقة حركة فيسقط على الأرض.
تكوّن تلك الثلاثة مبادئ القانون الأول للديناميكا الحرارية.

نص القانون الأول للديناميكا الحرارية : 

( كمية الحرارة التي يكتسبها ، أو يفقدها النظام تساوي مجموع الشغل الذي يبذله النظام ، والتغير في الطاقة الداخلية للنظام )

وبشكل مختصر ينص القانون على أن :" الطاقة في نظام مغلق تبقى ثابتة. "
ويعبر عن تلك الصيغة رياضياً بالمعادلة :
U = Q - W
وهي تعني أن الزيادة في الطاقة الداخلية U لنظام = كمية الحرارة Q الداخلة إلى النظام - الشغل W المؤدى من النظام.
أو بالرموز العربية : 
 Δط د= حر - شغ 
أي أن الزيادة في الطاقة الداخلية Δط د لنظام = كمية الحرارة (حر) الداخلة إلى النظام - الشغل (شغ) المؤدي من النظام . 
ملاحظات هامة / عند استخدامنا للعلاقتين السابقتين يجب علينا مراعاة التالي :
1ـ يكون الشغل كمية موجبة ، إذا بذله النظام ( أي إذا حدث تمدد للغاز )
ويكون الشغل كمية سالبة إذا بذل شغل على النظام ( أي إذا حدث انكماش للغاز )
2ـ تكون كميةالحرارة كمية موجبة ، إذا اكتسب النظام طاقة حرارية ، وتكون كمية سالبة ، إذا فقد النظام طاقة حرارية .
3ـ تعامل كمية الحرارة في الديناميكا الحرارية ، كأنها شغل ، فهي عبارة عن طاقة يمكن أن تنتقل بين النظام ، والوسط الخارجي المحيط به ، ولكنها تختلف عن الشغل في أن انتقالها مشروط بوجود فرق في درجات الحرارة بين النظام والوسط الخارجي .
4ـ تزويد النظام بالحرارة ، يؤدي إلى تخزينها في النظام على شكل طاقة حركية ، وطاقة وضع ( طاقة كامنة ) للجزيئات التي يتكون منها النظام ، ولا تخزن على شكل حرارة .

تطبيقات القانون الأول للديناميكا الحرارية : 

لهذا القانون العيديد من التطبيقات في واقع الحياة اليومية منها المحركات الحرارية ، حيث تعمل على تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية ، وكذلك الثلاجات والمكيفات والمضخات الحرارية وغيرها .
يمكنكم من أدناه تحميل ملف pdf فيه :

هل اعجبك الموضوع :
author-img
معلم لمادة الفيزياء ـ ماجستير تكنولوجيا التعليم، أهتم بالفيزياء والرياضيات وتوظيف تكنولوجيا التعليم في العملية التعليمية، بما في ذلك التدوين والنشر لدروس وكتب الفيزياء والرياضيات والبرامج والتطبيقات المتعلقة بهما، وتصميم وإنتاج البرمجيات التعليمية.
التنقل السريع