الفيزياء — الديناميكا الحرارية: المبادئ الأساسية — الثانية ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري

الديناميكا الحرارية: المبادئ الأساسية

المستوى: الثانية ثانوي (شعب علمية)

1. مفهوم الديناميكا الحرارية

الديناميكا الحرارية تدرس تحولات الطاقة الحرارية إلى أشكال أخرى والعكس.

2. المبدأ الأول (انحفاظ الطاقة)

ΔU = Q + W (التغير في الطاقة الداخلية = الحرارة المضافة + الشغل المقدم)

3. المبدأ الثاني (الإنتروبيا)

التحولات التلقائية تزيد من إنتروبيا النظام. ΔS ≥ 0.

4. التحولات الحرارية

• تحول متساوي الحرارة: T ثابت، ΔU = 0 ⇒ Q = -W
• تحول متساوي الضغط: P ثابت
• تحول متساوي الحجم: V ثابت، W = 0 ⇒ ΔU = Q
• تحول كظوم: Q = 0 ⇒ ΔU = W

تمارين تطبيقية

التمرين 1: نظام يمتص 500J من الحرارة ويبذل شغلاً مقداره 200J. احسب ΔU.

التمرين 2: غاز يبرد من 300K إلى 200K عند حجم ثابت. ماذا يحدث لطاقته الداخلية؟

الحلول:

حل 1: ΔU = Q + W = 500 + (-200) = 300J (النظام بذل شغلاً)

حل 2: عند V ثابت، ΔU = Q. التبريد يعني فقدان حرارة → ΔU < 0

للمزيد: راجع درس الديناميكا الحرارية ودرس انتقال الحرارة.