ما هي الديناميكا الحرارية؟
الديناميكا الحرارية هي عبارة عن العلاقة بين العمل والحرارة أو بين الطاقة ودرجة الحرارة، وبشكٍل أعم تقوم الديناميكا الحرارية بنقل الطاقة من مكان إلى آخر ومن شكل إلى آخر، لأن الحرارة تُعد شكل من أشكال الطاقة والتي يُقابلها كمية مُحددة من العمل الديناميكي، وأول من اكتشف هذه العلاقة المهندس البريطاني العسكري السير بنيامين طومسون في عام 1798م.
ما هو القانون الأول في الديناميكا الحرارية؟
يطلق على القانون الأول للديناميكا الحرارية بقانون حفظ الطاقة، وينص على أنّ التغيير في الطاقة الداخلية للنظام مساوٍ للفرق بين الحرارة المضافة للنظام من المحيط والعمل المبذول من قبل النظام على محيطه الخارجي.
ما هو القانون الثاني في الديناميكا الحرارية؟
ينص القانون الثاني للديناميكا الحرارية على أنّ الطاقة لا تنتقل وتتدفق تلقائيًا من المناطق الأكثر برودة إلى المناطق الأكثر دفئًا، أو لا يُمكن تحويل الحرارة إلى درجة حرارة معينة بالكامل إلى عمل مبذول، وفي حال الأنظمة المغلقة تكون درجات الحرارة في حالة توازن ولا يوجد طاقة إضافية تقوم بأي عمل.
ما هو الفرق بين القانون الأول والقانون الثاني في الديناميكا الحرارية من حيث الفكرة الأساسية؟
يُعد القانون الأول للديناميكا الحرارية من حيث النص هو نفس قانون حفظ الطاقة ، بينما القانون الثاني للديناميكا الحرارية هو الذي يُحدد أنواع العمليات الديناميكية الحرارية والمحظورة من الطبيعة.
ما هو الفرق بين القانون الأول والقانون الثاني في الديناميكا الحرارية من حيث المحتوى؟
ينص القانون الأول للديناميكية الحرارية على أن الطاقة لا يُمكن إنشاؤها أو تدميرها، بينما القانون الثاني للديناميكية الحرارية ينص على أنه من المستحيل إنشاء محرك حراري مثالي أو تبريد مثالي، بالإضافة إلى استحالة بناء آلة دائمة الحركة، أو إنّه لا يُمكن الاستمرار في تحويل الطاقة إلى عمل لفترات طويلة، ومن غير الممكن أنّ تتدفق الحرارة الباردة إلى الحرارة الساختة وعلى إنّ النظام المعزول لا تتناقص حرارته أبدًا.
ما هو الفرق بين القانون الأول والقانون الثاني للديناميكا الحرارية من حيث الاستخدام؟
يتم حساب قيمة جبرية واحدة مجهولة عند معرفة قيمتين في قانون الديناميكا الحرارية الأول من المعادلة التالية .
ما هي بعض الأمثلة على قانون الديناميكا الحراري الأول وقانون الديناميكا الحراري الثاني؟
من بعض الأمثلة على قانون الديناميكا الحراري الأول هي المصابيح الكهربائية عندما يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية والتي تنقسم إلى طاقة مشعة وطاقة حرارية، أو كالنباتات التي تقوم بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية بعملية التمثيل الضوئي، بينما بعض الأمثلة على قانون الديناميكا الحراري الثاني كالمدفأة التي تقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية ضمن الغرفة الموجودة فيها والتي لا تقوم بتدفئة الغرف المجاورة.
