القانون الأول للثرموداينميك

القانون الأول للثرموداينميك

• تعريف القانون الأول:
  • ينص على أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من عدم، وإنما تتحول من شكل لآخر.
  • يُعبر عنه رياضيًا: ΔU = Q - W
    • ΔU: تغير الطاقة الداخلية.
    • Q: الحرارة المكتسبة.
    • W: العمل المنجز.

تطبيقات قانون الثرموداينميك

• المحركات الحرارية: تحويل الحرارة إلى عمل ميكانيكي.
• ثلاجات وتكييف الهواء: نقل الحرارة من منطقة لأخرى.
• العمليات الكيميائية: دراسة تغيرات الطاقة في التفاعلات.

قوانين الثرمو ديناميكا

1. القانون الأول: حفظ الطاقة.
2. القانون الثاني: زيادة الإنتروبيا في نظام مغلق.
3. القانون الثالث: الإنتروبيا تصل إلى الصفر عند الصفر المطلق.

العمل والحرارة

• العمل (W):
  • يُعتبر طاقة تُنقل بواسطة قوة على مسافة.
  • يمكن أن يكون عملًا منتجًا أو عملًا مفقودًا.
• الحرارة (Q):
  • تُعتبر طريقة لنقل الطاقة نتيجة فرق في درجات الحرارة.
  • يمكن قياسها بوحدات مثل جول (J) أو كالوري (cal).

طاقة داخلية (U)

• تعريف: مجموع طاقات الجزيئات في النظام.
• العوامل المؤثرة:
  • درجة الحرارة: تزداد الطاقة الداخلية مع زيادة درجة الحرارة.
  • حجم النظام: يؤثر على الطاقة المخزنة.
• التغيير في الطاقة الداخلية: يعتمد على الحرارة المضافة والعمل المنجز على النظام.

القانون الأول للثرموداينميك

• ينص على أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث، بل تتحول من شكل لآخر.
• يُعبر عنه رياضيًا بالعلاقة: ΔU = Q - W.
  • ΔU: التغير في الطاقة الداخلية.
  • Q: الحرارة المكتسبة.
  • W: العمل المنجز.

تطبيقات قانون الثرموداينميك

• المحركات الحرارية: تقوم بتحويل الطاقة الحرارية إلى عمل ميكانيكي.
• ثلاجات وتكييف الهواء: تعمل على نقل الحرارة من منطقة لأخرى لتبريدها.
• العمليات الكيميائية: تُستخدم لدراسة تغيرات الطاقة خلال التفاعلات الكيميائية.

قوانين الثرمو ديناميكا

• القانون الأول: يحفظ الطاقة ضمن النظام.
• القانون الثاني: يوضح زيادة الإنتروبيا في نظام مغلق.
• القانون الثالث: ينص على أن الإنتروبيا تصل إلى الصفر عند الصفر المطلق.

العمل والحرارة

• العمل (W):
  • يُعبر عن الطاقة المنقولة بواسطة قوة تُؤثر على مسافة معينة.
  • يمكن أن يُقسم إلى عمل منتج أو عمل مفقود.
• الحرارة (Q):
  • تُعتبر وسيلة لنقل الطاقة نتيجة لفروق في درجات الحرارة.
  • تقاس بوحدات مثل جول (J) أو كالوري (cal).

طاقة داخلية (U)

• تعريف: هي مجموع طاقات جميع الجزيئات داخل النظام.
• العوامل المؤثرة على الطاقة الداخلية:
  • درجة الحرارة: تزداد الطاقة الداخلية مع ارتفاع درجة الحرارة.
  • حجم النظام: يؤثر في كمية الطاقة المخزنة داخله.
• التغيير في الطاقة الداخلية: يعتمد على مقدار الحرارة المضافة والعمل المنجز.

يتناول هذا الاختبار القانون الأول للثرموداينميك الذي ينص على أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من عدم، بل تتحول من شكل لآخر. كما سيتناول التطبيق العملي لهذا القانون في المحركات الحرارية والثلاجات، وأهمية العمل والحرارة في العمليات الكيميائية.