تعرف على علم الكيمياء
عندما یتحول نظام دینامیكي حراري من حالة الى أخرى، فإنه یطلق على ذلك التحول اسم عملیة (Process) وفي الحقیقة فإن العملیات التي تتم یصاحبھا تغیر في بعض خواص الأنظمة الخاضعة للتغیر، مثل : الحجم والضغط ودرجة الحرارة.
وبناءً على ھذه التغیرات یمكن تقسیم عملیات الدینامیكا الحراریة إلى :
(1)عملیة أیزوثیرمالیة Isothermal process
وھي تلك العملیة التي تتم بینما تكون درجة الحرارة للنظام ثابتة دون تغیر.ویمكن تحقیق ذلك عن طریق وضع النظام في حمام مائي ذي درجة حرارة ثابتة في حالة العملیة الأیزوثیرمیة (dT =0).
(2) عملیة أدیاباتیكیة Adiabatic process
وھي تلك العملیة التي تتم دون انتقال للحرارة من المحيط الى النظام أو من النظام الى المحیط ، ویمكن الوصول إلى ذلك بوضع النظام في إناء معزول ((Insulated container) في حالة العملية الأدیاباتیكیة (dq = 0)
(3) عملية أیزوباركیة Isobaric process
وھي تلك العملیة التي تتم عند ثبوت الضغط. ومن أمثلتھا جمیع العملیات التي تتم في آنیة مفتوحة، والتي تكون معرضة للضغط الجوي في حالة العملیة الأیزوباركیة. (dp =0)
(4) عملیة أیزوكوریة Isochoric process
وھي تلك العملیة التي تتم عند ثبوت الحجم. ومن أمثلتھا العملیات التي تتم دون حدوث شغل أو تمدد. وھكذا، فإن( dV =0) في حالة العملیة الأیزوكوریة.
(5) عملیة مغلقة دائریة Cyclic process
ھي العملیة التي یمر فیھا النظام بعدد من التغیرات (العملیات)، ثم یعود أخیراً الى حالته الإبتدائیة مرة أخرى. وبالنسبة للعملیة المغلقة (dE = 0 , dH = 0) (cyclic process) حیث dE ھي التغیر في الطاقة الداخلیة ، في حین dH هي التغیر في الإنثالبي .
القانون الأول للديناميكا الحرارية
نص القانون : “الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من عدم ولكن تتحول من شكل إلى آخر”.
الصيغة الرياضية للقانون :
dQ= dU + dW
حيث :(dQ) : هي كمية الحرارة التي تخرج من أو تنتقل إلى النظام
(dU) : هو التغير في الطاقة الداخلية للنظام وهي هنا دالة لدرجة الحرارة فقط (U = f(T.
(dW) :هو الشغل المبذول على أو من النظام. فإذا كان النظام غازا فيكون الشغل هو حاصل ضرب الضغط p في تغير الحجم dV ويكون : dW = p . dV
نلاحظ أن كل من dQ ، dU ، dW وحدتها وحدة طاقة ( جول ) ، وينطبق ذلك أيضاً على حاصل الضرب p.dV فيمكن إثبات أن وحدته هي الجول .
العمليات العكسية وغير العكسية Reversible and Irreversible
العملية العكسية reversible process
هي العملیة التي تتم ببطء متناهي في الصغر، والتي یمكن عكس اتجاھھا عند أي لحظة، بتغییر متناهى في الصغر في حالة النظام، أو ھي العملیة التي یمكن عكسھا عند الطلب بإحداث تغیرات متناھیة في الصغر في درجة الحرارة أو الضغط أو أیة متغیرات أخرى .
العملیة غیر العكسیة irreversible process
هي تلك العملیة التي تمرمن الحالة الإبتدائیة الى الحالة النھائیة في خطوة واحدة، ولا یمكن أن تسیر في الاتجاه العكسي، أو ھي العملیة التي لا یمكن عكسھا عند الطلب بإحداث تغیرات متناھیة في الصغر في أي من متغیرات الحالة للنظام .
