كيف يمكن تحديد نوع العملية الديناميكية الحرارية في الديناميكا الحرارية؟

 تحديد نوع العملية الديناميكية الحرارية في الديناميكا الحرارية

لتحديد نوع العملية الديناميكية الحرارية في النظام، عليك تحليل تغييرات خصائص النظام خلال العملية.

إليك بعض الخطوات التي يمكنك اتباعها:

1. تحديد خصائص النظام:

حدد الخصائص الحرارية للنظام التي تهتم بها، مثل درجة الحرارة والضغط والحجم والحالة (سائل، غاز، صلب).

قياس قيم هذه الخصائص في بداية ونهاية العملية.

2. تحليل التغييرات:

قارن قيم الخصائص في بداية ونهاية العملية.

حدد اتجاه التغيير لكل خاصية (زيادة، نقصان، ثابت).

3. تصنيف العملية:

بناءً على تحليل التغييرات في الخصائص، يمكنك تصنيف العملية إلى أحد الأنواع التالية:

عملية متساوية الحرارة: تبقى درجة حرارة النظام ثابتة خلال العملية.

أمثلة:

ضغط غاز داخل إطار مغلق مع جدران عازلة.

تبخر سائل عند ضغط بخار ثابت.

عملية متساوية الضغط: يبقى ضغط النظام ثابتًا خلال العملية.

أمثلة:

تمدد غاز داخل إسطوانة مع مكبس.

تبخر سائل في وعاء مفتوح.

عملية متساوية الحجم: يبقى حجم النظام ثابتًا خلال العملية.

أمثلة:

تسخين أو تبريد غاز داخل إناء مغلق.

تفاعل كيميائي في وعاء مغلق.

عملية متساوية الانتروبي: يبقى إنتروبي النظام ثابتًا خلال العملية.

أمثلة:

دورة كارنو المثالية.

بعض التفاعلات الكيميائية العكوسية.

عملية عامة: لا تنتمي العملية إلى أي من الفئات المذكورة أعلاه.

أمثلة:

معظم العمليات الواقعية التي تحدث في الطبيعة.

4. تحليل إضافي:

قد تحتاج إلى تحليل العمل والحرارة المتبادلين بين النظام ومحيطه لتحديد نوع العملية بشكل أكثر دقة.

يمكن استخدام رسومات P-V (الضغط مقابل الحجم) لفهم العملية بشكل أفضل.

ملاحظات:

لا تحدث العمليات المثالية في الواقع.

تُعدّ معظم العمليات الواقعية مزيجًا من أنواع العمليات المختلفة.

من المهم تحليل الظروف المحددة للعملية لفهم نوعها بشكل صحيح.

أمثلة على تحديد نوع العملية:

عملية تسخين الماء في وعاء مفتوح:

الخصائص: درجة الحرارة، الضغط، الحجم.

التغييرات: تزداد درجة الحرارة، ينخفض ​​الضغط قليلاً، يزداد الحجم قليلاً.

التصنيف: عملية متساوية الضغط تقريباً.

عملية ضغط غاز داخل إطار مغلق:

الخصائص: درجة الحرارة، الضغط، الحجم.

التغييرات: تنخفض درجة الحرارة، يزداد الضغط، ينقص الحجم.

التصنيف: عملية متساوية الحجم تقريباً.

عملية تبخر سائل في وعاء مغلق:

الخصائص: درجة الحرارة، الضغط، الحجم.

التغييرات: تبقى درجة الحرارة ثابتة، ينخفض ​​الضغط، يزداد الحجم.

التصنيف: عملية متساوية الحرارة تقريباً.