وإذا ما اريد معرفة ذلك لزم أن تؤخذ الطبيعة الجزيئية أو الذرية وحركية تلك الجسيمات بعين الاعتبار. مفاهيم وتعريفات: في موضوع الديناميكا الحرارية يتكرر ورود ذكر بعض المفاهيم والمصطلحات وفيما يلي تعط تعريفاً لبعض منها: جملة أو كيان system: يقصد به جزء محدد من المادة له حدود معينة سواء كانت حقيقة أم وهمية ينصب الاهتمام عليه. الوسط المحيط surrounding: يقصد به الوسط المحيط بالجملة أو الكيان من فراغ أو مادة سواء تفاعل مع الجملة أم لم يتفاعل. الجملة المفتوحة open system: وهي الجملة التي يمكن أن تتبادل المادة مع الأوساط المحيطة بها. الجملة المغلقة closed system: وهي الجملة لا تتبادل المادة مع الأوساط المحيطة بها فلا ينتقل منها ولا إليها مادة مما يحيط بها. الجملة المعزولة isolated system: وهي الجملة التي لا تتبادل أي نوع من انواع الطاقة بما فيها الكتلة والحرارة والشغل مع الاوساط المحيطة بها. الكون universe: وتعني الجملة مضافاً إليها ماله تعلق بها مما يحيط بها. قوانين الديناميكا الحرارية للطعام. عملية أو إجراء a process: ويقصد بها أي تحول ينقل الجملة أو الكيان من وضع اتزان إلى وضع اتزان آخر خلال فترة زمنية معينة. وخلال العملية أو الإجراء قد يطرأ تغير على حرارة الكيان وقد يؤدي شغلاً أو يعطى له شغل.
هذا القانون يعني أنه لخفض درجة حرارة جسم لا بد من بذل طاقة، وتتزايد الطاقة المبذولة لخفض درجة حرارة الجسم تزايدا كبيرا كلما اقتربنا من درجة الصفر المطلق. ملحوظة: تمكن العلماء من الوصول إلى درجة 0. 00036 من الصفر المطلق في المعمل، ولكن من المستحيل - طبقا للقانون الثالث - الوصول إلى الصفر المطلق، إذ يحتاج ذلك إلى طاقة كبيرة جدا. علاقة أساسية في الترموديناميكا ينص القانون الأول للديناميكا الحرارية على أن: وطبقا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية فهو يعطينا العلاقة التالية في حالة عملية عكوسية: أي أن: وبالتعويض عنها في معادلة القانون الأول، نحصل على: ونفترض الآن أن التغير في الشغل dW هو الشغل الناتج عن تغير الحجم والضغط في عملية عكوسية، فيكون: تنطبق هذه العلاقة في حالة تغير عكوسي. ونظرا لكون,, and دوال للحالة فتنطبق المعادلة أيضا على عمليات غير عكوسية. فإذا كان للنظام أكثر من متغير غير تغير الحجم وإذا كان عدد الجسيمات أيضا متغيرا (خارجيا) ، نحصل على العلاقة الترموديناميكية العامة: وتعبر فيها عن قوي عامة تعتمد على متغيرات خارجية. قوانين الديناميكا الحرارية - بالعربيك. وتعبر عن الكمونات الكيميائية للجسيمات من النوع. اقرأ أيضا ديناميكا حرارية قانون جاي-لوساك قانون الانحفاظ مقاومة التلامس الحراري
ونفترض ألجزء الآخر من الصنوق مفرغ من الهواء، ونبدأ عمليتنا بإزالة الحائل). 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. ونظرا لكون الطاقة ثابتة خلال العملية من أولها إلى أخرها (الطاقة من الخواص المكثفة ولا تعتمد على طريقة سير العملية) ، بيلزم من وجهة القانون الأول أن يكتسب النظام حرارة من الحمام الحراري. أي أن طاقة النظام في العملية 2 لم تتغير من أولها لى آخر العملية، ولكن النظام أدى شغلا (فقد طاقة على هيئة شغل) وحصل على طاقة في صورة حرارة من الحمام الحراري. من تلك العملية نجد ان صورتي الطاقة، الطاقة الحرارية والشغل تتغيران بحسب طريقة أداء عملية. لهذا نستخدم في الترموديناميكا الرمز عن تفاضل الكميات المكثفة لنظام، ونستخدم لتغيرات صغيرة لكميات شمولية للنظام (مثلما في القانون الأول:). قوانين الديناميكا الحرارية من جسم. القانون الثالث للديناميكا الحرارية "لا يمكن الوصول بدرجة الحرارة إلى الصفر المطلق".
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. تغيرات حالة المادة وقوانين الديناميكا الحرارية. 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.
قوانين الثرموديناميك أساسا هي ما يصف خاصيات وسلوك انتقال الحرارة وإنتاج الشغل سواء كان شغلا ديناميكيا حركيا أم شغلا كهربائيا من خلال عمليات ثرموديناميكية. منذ وضع هذه القوانين أصبحت قوانين معتمدة ضمن قوانين الفيزياء والعلوم الفيزيائية (كيمياء، علم المواد، علم الفلك، علم الكون... ). استعراض القوانين القانون الصفري للديناميكا الحرارية " إذا كان نظام A مع نظام ثاني B في حالة توازن حراري ، وتواجد B في توازن حراري مع نظام ثالث C ، فيتواجد A و C أيضا في حالة توازن حراري ". القانون الأول للديناميكا الحرارية " الطاقة في نظام معزول تبقى ثابتة. " ويعبر عن تلك الصيغة بالمعادلة: U = Q - W وهي تعني أن الزيادة في الطاقة الداخلية U لنظام = كمية الحرارة Q الداخلة إلى النظام - الشغل W المؤدى من النظام. ويتضمن هذا القانون ثلاثة مبادئ: قانون انحفاظ الطاقة: الطاقة لا تفنى ولا تنشأ من عدم، وانما تتغير من صورة إلى أخرى. تنتقل الحرارة من الجسم الساخن إلى الجسم البارد، وليس بالعكس. كتب ف الديناميكا الحراريه عن الانتروبى - مكتبة نور. الشغل هو صورة من صور الطاقة. وعلى سبيل المثال، عندما ترفع رافعة جسما إلى أعلى تنتقل جزء من الطاقة من الرافعة إلى الجسم، ويكتسب الجسم تلك الطاقة في صورة طاقة الوضع.