ولما لاحظ أبوه تميزه وعبقريته، حاول تسجيله في جامعة هارفارد وهو في سن التاسعة، وبالرغم من اجتيازه من جميع الاختبارات المطلوبة للالتحاق بالجامعة، إلا أن الجامعة رفضت قبول لصغر سنه، فلم ييأس الوالد وتابع المحاولة، إلى أن نجح في إلحاق ابنه بالجامعة عام 1909 وهو في سن الحادية عشرة، ليصبح أصغر شخص يتم قبوله في جامعة هارفارد. بعد سنة واحدة من الدراسة بالجامعة وصلت معرفة وليام بالرياضيات أقصى درجة، حتى أنه بدأ في إلقاء المحاضرات على زملائه في الجامعة وعلى أساتذته أيضا، مما أكسبه لقب "المعجزة"، وحصل على درجة البكالوريوس في سن السادسة عشرة، ليعمل مدرسا بالجامعة وليكون أصغر من درّس بجامعة هارفارد، ثم انتقل منها إلى "جامعة برايس" للعمل كأستاذ للرياضيات. كتب وليام 4 مؤلفات في الرياضيات، وقام بتطوير نظريات عدة في علم "اللوغاريتمات"، وقدم مقالات عديدة في علم التشريح وفي علم النفس وفي اللغويات، مما جعله يتصدر عناوين الأخبار وعلى رأسها "النيويورك تايمز"، وفي عمر 24 عاما أتقن التحدث بأكثر من 40 لغة، بل وابتكر لغة جديدة خاصة به. "وليام جيمس سيديس" أذكى رجل في العالم.. فشل فى حياته ومات بجلطة دماغية - العالم | للصحافة والطباعة والنشر والتوزبع. ولكن رغم شهرته وذكاءه الخارق، لم يلقَ التقدير الكافي الذي يستحقه، واعتبره الناس شخصا شاذا يتظاهر بالذكاء للفت الأنظار إليه، وتعرض لانهيار عصبي أثناء دراسته في الجامعة، وفي العشرينات من عمره استقال من منصبه كأستاذ بجامعة "رايس" بسبب الضغوط النفسية، وقيل أنه لم يتحمل ضغط الإعلام عليه، وانسحب من أي مهنة تحتاج إلى مجهود ذهني عالٍ.
ولقد كان لوليام العديد من المهارات الخارقة ، حيث كان بإمكان سيديس قراءة صحيفة نيويورك تايمز في 18 شهرًا ، وفي سن الثامنة ، ورد أنه علم نفسه ثماني لغات (اللاتينية ، واليونانية ، والفرنسية ، والروسية ، والألمانية ، والعبرية ، والتركية ، والأرمنية). التحاق وليام بجامعة هارفارد (1909-1915) عندما كان عمره 5 سنوات فقط ، كان بإمكانه استخدام آلة كاتبة ، وتعلم عدد من اللغات ، ثم تقدم بطلب لجامعة هارفارد في سن 6 ، لكنه تم رفضه ، حيث زعمت الجامعة أنه غير ناضج ، وعلى الرغم من أن الجامعة رفضت في السابق السماح لأبيه بتسجيله في سن التاسعة لأنه كان لا يزال طفلاً ، إلا أن سيديس سجل رقماً قياسياً في عام 1909 ، وكان عمره 11 عاما ، وبذلك أصبح أصغر شخص يسجل في جامعة هارفارد ، بعد ذلك ، ألقى محاضرته الأولى التي استقبلت جيدًا عن الفيزياء ثلاثية الأبعاد ، وكان أصغر شخص يسجل في جامعة هارفارد. كان إتقانه للرياضيات العليا لا يصدق ، وقد أثنى عليه الجميع ، حيث قال أستاذ الفيزياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا دانيال ف. كومستوك "طريقة تفكيره هي فكر حقيقي ، وإنه لا يحشر رأسه بالحقائق ، إنها أسباب " ، وبدأ وليام أخذ دورة تدريبية بدوام كامل في عام 1910 وحصل على درجة بكالوريوس الآداب ، مع مرتبة الشرف ، في 18 يونيو 1914 ، عن عمر يناهز 16 عامًا.
وأن الأفكار والمشاعر توجد حقا ولا سيما بكونها حامل الوعي والمعرفة. وأن علم النفس ما إن يقيم العلاقة التجريبية بين المشاعر والأفكار من ناحية والوظائف التي تتحدد من ناحية أخرى بفعل ما يقوم به عمل الدماغ، لن يمكنها أن تذهب إلى أبعد من ذلك إلا بوصفها ميتافيزيقية". وانطلاقا من هنا يرى جيمس أن "موضوع علم النفس هو الحياة العقلية في كل ظواهرها وحالاتها. وبالنسبة إليه ليست الحالات والظاهر سوى الكلمتين المفتاح للإشارة إلى علم النفس بوصفه يشتغل على الخبرة الإنسانية الفردية، ما يقودنا هنا مباشرة إلى وظائفية لهذا العلم تنحرف به عن كونه مجرد علم، في اتجاه ما يجعل منه ممارسة مفيدة في دراسة الإنسان عبر ظواهره وحالاته، ومن الواضح أن هذا التأكيد يضعنا مباشرة على أعتاب الإنتقال من العلم النفسي إلى التحليل النفسي. بدءا من تأمل الحياة وليم جيمس، الذي توفي في 1910، (العام الذي كان فرويد يلمع فيه منسيا الناس من كانوا قبله مبرزين في نفس مضماره)، كان من ذلك النوع من الفلاسفة الذين بنوا مذهبهم انطلاقا من حدسهم ومعضلات تأملهم في الحياة، بأكثر مما بنوه انطلاقا من رغبة عقلانية حاسمة في الوصول إلى صياغة المذهب. ومن هنا كان معظم الذين كتبوا عنه وفسروا مذهبه رابطينه بتقلبات حياته الروحية والمادية، كانوا ينطلقون في الكتابة عن فلسفته، من سيرة حياته، تلك الحياة التي بها يمكن تفسير كل شيء في نهاية المطاف.
لا ينطبق القانون الثاني بنسبة 100% مع ما نراه في الكون وخصوصا بشأن الكائنات الحية فهي أنظمة تتميز بانتظام كبير - وهذا بسبب وجود تآثر بين الجسيمات، ويفترض القانون الثاني عدم تواجد تآثر بين الجسيمات - أي أن الإنتروبيا يمكن أن تقل في نواحي قليلة جدا من الكون على حساب زيادتها في أماكن أخرى. هذا على المستوى الكوني الكبير، وعلى المستوى الصغري فيمكن حدوث تقلبات إحصائية في حالة توازن نظام معزول، مما يجعل الإنتروبيا تتقلب بالقرب من نهايتها العظمى. " مثال 2: هذا المثال سوف يوضح معنى "الحالة" في نظام ترموديناميكي، ويوضح معنى خاصية مكثفة وخاصية شمولية: نتصور أسطوانة ذات مكبس ويوجد فيها عدد مولات من غاز مثالي. ونفترض وجو الأسطوانة في حمام حراري عند درجة حرارة. Books الديناميكا الحرارية قوانين الحركة لنيوتن - Noor Library. يوجد النظام أولا في الحالة 1 ، ممثلة في; حيث حجم الغاز. ونفترض عملية تحول النظام إلى الحالة 2 الممثلة ب حيث ، أي تبقى درجة الحرارة وكمية المادة ثابتين. والآن ندرس عمليتين تتمان عند درجة حرارة ثابتة: عملية انتشار سريع للغاز (عن طريق فتح صمام مثلا لتصريف غاز مضغوط) ، وهي تعادل تأثير جول-تومسون ، تمدد بطيئ جدا للغاز. بالنسبة إلى العملية 1: سنحرك المكبس بسرعة كبيرة جدا إلى الخارج (ويمكن تمثيلها بصندوق حجمه مقسوم بحائل ويوجد الغاز أولا في الجزء من الصندوق.
مثل 2: هذا المثال سوف يوضح معنى "الحالة" (state) في نظام ثرموديناميكي ، ويوضح معنى خاصية مكثفة وخاصية شمولية: نتصور أسطوانة ذات مكبس ويوجد فيها عدد مولات من غاز مثالي. ونفترض وجو الأسطوانة في حمام حراري عند درجة حرارة. يوجد النظام أولا في الحالة 1 ، ممثلة في; حيث حجم الغاز. ونفترض عملية تحول النظام إلى الحالة 2 الممثلة ب حيث ، أي تبقى درجة الحرارة وكمية المادة ثابتين. والآن ندرس عمليتين تتمان عند درجة حرارة ثابتة: عملية انتشار سريع للغاز (عن طريق فتح صمام مثلا لتصريف غاز مضغوط) ، وهي تعادل تأثير جول-تومسون ، تمدد بطيئ جدا للغاز. بالنسبة إلى العملية 1: سنحرك المكبس بسرعة كبيرة جدا إلى الخارج (ويمكن تمثيلها بصندوق حجمه مقسوم بحائل ويوجد الغاز أولا في الجزء من الصندوق. ونفترض ألجزء الآخر من الصنوق مفرغ من الهواء ، ونبدأ عمليتنا بإزالة الحائل). "حيــــــاتـــنا و الطــــاقة الحراريـــــــة": القانون الأول في الديناميكا الحرارية ... في تلك الحالة لا يؤدي الغاز شغل ، أي. نلاحظ أن طاقة الغاز لا تتغير (وتبقى متوسط سرعات جزيئات الغاز متساوية قبل وبعد إزالة الحائل) ، بالتالي لا يتغير المحتوي الحراري للنظام:. أي أنه في العملية 1 تبقى طاقة النظام ثابتة ، من بدء العملية إلى نهايتها. وفي العملية 2: حيث نسحب المكبس من الأسطوانة ببطء ويزيد الحجم ، في تلك الحالة يؤدي الغاز شغلا.
بدأت دراسات الديناميكا الحرارية مع اختراع الآلة البخارية وترتب عليها قوانين كثيرة تسري أيضا على جميع أنواع الآلات؛ وبصفة خاصة تلك التي تحول الطاقة الحرارية إلى شغل ميكانيكي مثل جميع أنواع المحركات أو عند تحول الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية مثلا أو العكس. نفرق في الثرموديناميكا بين "نظام مفتوح " و"نظام مغلق" و"نظام معزول". الفرق بين القانون الأول والثاني للديناميكا الحرارية. في النظام المفتوح تعبر مواد النظام حدود النظام إلى الوسط المحيط، بعكس النظام المغلق فلا يحدث تبادل للمادة بين النظام والوسط المحيط. وفي النظام المعزول فلا يحدث بالإضافة إلى ذلك تبادل للطاقة بين النظام المعزول والوسط المحيط، وطبقا لقانون بقاء الطاقة يبقى مجموع الطاقات الموجودة فيه (طاقة حرارية ، وطاقة كيميائية، وطاقة حركة، وطاقة مغناطيسية…إلخ) تبقى مجموعها ثابتا. توضح لنا الديناميكا الحرارية اعتماد الحرارة والشغل الميكانيكي عند حدود النظام على دوال الحالة التي تصف حالة النظام. ومن دوال الحالة التي تصف النظام نجد: درجة الحرارة T، والضغط p، وكثافة الجسيمات n، والجهد الكيميائي μ وهذه تسمى "خواص مكثفة"، وصفات أخرى مثل الطاقة الداخلية U وإنتروبيا S، والحجم V وعدد الجسيمات N، وقد جرى العرف على تسميتها كميات شمولية.
لا يتناقص الإنتروبيا (درجة الاضطرابات) لنظام معزول أبدًا بدلاً من ذلك. التعبير ΔE = Q + W ، يستخدم لحساب القيمة إذا كانت هناك كمية معروفة. ΔS = ΔS (نظام) + ΔS (محيط)> 0 يعني التعبير ذلك التغيير في الطاقة الداخلية للنظام يساوي مجموع تدفق الحرارة إلى النظام والعمل الذي يقوم به النظام من قبل المحيط. التغيير الكلي في الإنتروبيا هو مجموع التغيير في إنتروبيا النظام والمحيط الذي سيزداد لأي عملية حقيقية ولا يمكن أن يكون أقل من 0. مثال 1. المصابيح الكهربائية ، عندما يحول التفتيح الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية (طاقة مشعة) وطاقة حرارية (طاقة حرارية). 2. تقوم النباتات بتحويل ضوء الشمس (الطاقة الخفيفة أو المشعة) إلى طاقة كيميائية في عملية البناء الضوئي. 1. تحول الآلات الطاقة المفيدة للغاية مثل الوقود إلى طاقة أقل فائدة ، والتي لا تساوي الطاقة التي يتم استهلاكها أثناء بدء العملية. يستخدم السخان في الغرفة الطاقة الكهربائية ويعطي الحرارة للغرفة ، ولكن الغرفة في المقابل لا يمكنها توفير نفس الطاقة للسخان. تعريف القانون الأول للديناميكا الحرارية ينص القانون الأول للديناميكا الحرارية على أن " الطاقة لا يمكن خلقها أو تدميرها " ولا يمكن تحويلها إلا من حالة إلى أخرى.
5- تزويد النظام بالحرارة يؤدي إلى تخزينها في النظام على شكل طاقة حركية وطاقة وضع للجزئيات وبالتالي زيادة الطاقة الداخلية للنظام ولاتخزن فيه على شكل كمية القانون الأول للديناميكا الحرارية: تمهيد: لنفترض أن لدينا نظاما ديناميكيا حراريا يتكون من غاز محصور في أسطوانة مزودة بمكبس ، فإذا سخنا هذا النظام ( أعطيناه حرارة) فإننا نلاحظ: ( 1) ارتفاع درجة حرارة الغاز ، أي أن الطاقة الداخلية للنظام زادت. ( 2) تمدد الغاز و ارتفاع المكبس للأعلى ، أي أن النظام قد بذل شغلا. وبحسب قانون حفظ الطاقة فإن كمية الحرارة التي أمتصها النظام تساوي التغير في طاقته الداخلية مضافا إليه الشغل الذي بذله النظام ( هذه النتيجة هي قانون الديناميكا الحرارية الأول) نص القانون: إن كمية الحرارة التي يمتصها النظام ( أو يفقدها) تساوي مجموع التغير في طاقته الداخلية والشغل الذي يبذله ( أو يبذل عليه). الصيغة الرياضية للقانون: ∆ ط د = كح – شغ جدول الإشارات: ملاحظات من القانون الأول: ( 1) لا يميز القانون الأول بين الشغل والحرارة ، حيث يمكن زيادة الطاقة الداخلية للنظام بتزويده بالحرارة أو ببذل شغل عليه ، أو بكليهما ، وبالتالي تعامل الحرارة في الديناميكا الحرارية كأنها شغل ، فهي طاقة يمكن أن تنتقل عبر الحدود الفاصلة بين النظام والوسط المحيط به ، لكنها تختلف عن الشغل من حيث أن انتقالها مرهون بوجود فرق في درجة الحرارة بين النظام والوسط المحيط ، وتلامسهما أيضا هو شرط آخر لانتقال الحرارة بالتوصيل.
تطبيقات القانون الأول للديناميكا الحرارية ينطبق القانون الأول على جميع العمليات الديناميكية الحرارية الممكنة، والتي تربط الكميات الثلاث Q و W و U Δ ولقد ناقشنا أربعة عمليات للغازات المثالية يمكن فيها حساب هذه الكميات الثلاث بسهولة. ويتمثل أحد أهدافنا في هذه الدراسة في اكتساب القدرة على حساب Q و W و U Δ لأية عملية قد نتعامل معها. فإذا أمكننا إيجاد أي اثنتين منها يمكن حساب الكمية الثالثة الباقية. أما إذا أعطى لنا وصف العملية في صورة مسار مثل AB في الرسم البياني PV فعلينا اتباع الآتي: 1ـ يمكن إيجاد الشغل ( W AB) دائماً بتعيين المساحة الواقعة تحت المسار AB. وإذا كان AB مكوناً من خطوط مستقيمة، فإن هذه الخطوة تؤول إلى حساب مساحات مثلثات أو مستطيلات. اما إذا كان AB مساراً منحنياً فيمكن رسم المنحني على ورقة رسم بياني ثم د المربعات تحت المنحني. 2- في حالة الغازات المثالية، يمكن إيجاد درجة حرارة أي حالة ( أي نقطة في الرسم البياني PV) من قانون الغاز المثالي، أي يمكن حساب T A و T B وحيث أن الطاقة الداخلية لا تعتمد على العملية التي تغير بها الحالة، بل تعتمد فقط على درجتي الحرارة عند النقطتين A و B ، يمكننا حساب U Δ: 3- يمكن استخدام القانون الأول.