الفيزياء — الثرموديناميك: المبدأ الأول للتحريك الحراري — الثانية ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري

المبدأ الأول للتحريك الحراري (Thermodynamique)

المبدأ الأول للتحريك الحراري (Premier principe de la thermodynamique) هو قانون حفظ الطاقة في شكلها الحراري. ينص على أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من عدم، بل تتحول من شكل إلى آخر.

صيغة المبدأ الأول

التغير في الطاقة الداخلية (ΔU) لجملة حرارية يساوي مجموع العمل (W) المقدم للجملة والطاقة الحرارية (Q) المقدمة لها:
ΔU = W + Q

حيث ΔU = U_finale – U_initiale. إذا كانت ΔU > 0، زادت الطاقة الداخلية للجملة.

المفاهيم الأساسية

• الطاقة الداخلية (U): مجموع الطاقات الحركية والكامنة للجزيئات المكونة للجملة.
• العمل (W): الطاقة المتبادلة بسبب قوى خارجية (ضغط، تمدد). W = -P × ΔV في حالة تحول متساوي الضغط.
• كمية الحرارة (Q): الطاقة المتبادلة بسبب فرق درجات الحرارة.
• التحولات: متساوي الحرارة (T ثابت)، متساوي الضغط (P ثابت)، متساوي الحجم (V ثابت)، كظوم (Q = 0).

السعة الحرارية

السعة الحرارية الكتلية (c) هي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 1 kg من المادة درجة مئوية واحدة: Q = m × c × ΔT.

تمارين تطبيقية

التمرين 1: غاز يتمدد من حجم 2 L إلى 5 L تحت ضغط ثابت 2×10⁵ Pa. في نفس الوقت، يمتص 500 J من الحرارة. احسب التغير في الطاقة الداخلية للغاز.

التمرين 2: سخنت كتلة 2 kg من الماء من 20°C إلى 80°C. احسب كمية الحرارة الممتصة (السعة الحرارية للماء 4186 J/kg·°C).

للمزيد من المعلومات، راجع درس الشغل والطاقة الحركية ودرس الطاقة الوضعية والمرنة.

📍 دروس مشابهة

• الفيزياء — الظواهر الكهربائية: دارة RL في التيار المتناوب — الثالثة ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري
• الفيزياء — التحولات النووية: طاقة الربط والانشطار والاندماج — الثالثة ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري