الفصل الخامس الطاقة الحرارية: الدرس الثاني:تغيرات حالة المادة وقوانين الديناميكا الحرارية

تغيرات حالة المادة وقوانين الديناميكا الحرارية

دراسة العلاقات في الميل البياني:

1- من A→B

تزداد درجة الحرارة وبالتلي تزداد كمية الحرارة ويعمل كمية الحرارة المكتسبة على تفكيك روابط الجزيئات .

2- من B→C

لايظهر الارتفاع في درجة الحرارة وبالتلي فإن كمية الحرارة المكتسبة تعمل على تحول المادة من الحالة الصلبة الى الحالة السائلة .

(وتسمى هذه الحالة بدرجة الانصهار).

3- من C→D

كمية الحرارة المكتسبة تؤدي الى ارتفاع درجة الحرارة .(تعمل كمية الحراراة المكتسبة على تفكيك الروابط بين الجزيئات).

4- منD→E

لايظهر الارتفاع في درجة الحرارة ولكن  كمية الحرارة المكتسبة تعمل على تحول المادة من الحالة السائلة الى الحالة الغازية.
(وتسمى هذه الحالة بدرجة الغليان).
درجة الانصهار:
هي الدرجة التي يتم عندها تحول الحالة الصلبة الحالة السائلة.
درجة الغليان:
هي الدرجة التي يتم عندها تحول الحالة السائلة الى الحالة الغازية.
الحرارة الكامنة للانصهار (Q=MHf   :(Hf
هي كمية الحرارة اللازمة لانصهار واحد كيلو جرام من اي مادة صلبة.
الحرارة الكامنة للغليان (Q=MHv  :(Hv
هي كمية الحرارة الازمة لتبخير واحد كيلو جرام من اي مادة سائلة.
مثال تطبيقي:
س6ص167:
كُثفت عينة من الكلور وفروم كتلتها عند درجة40.0g من بخار عند درجة 61.6C الى سائل عند درجة 61.6,فانبعثت كمية من الحرارة مقدارها 9870J . فما الحرارة الكامنة لتبخر الكلوروفروم؟
المعطيات:
m=40g→1000→0.040kg

T=61.6

T=61.6

Q=9870

Hv=?

Q=MHv

0.040/9870=0.040Hv/0.040 

Hv=246750j

معنى الديناميكا الحرارية:

تدرس الديناميكا الحرارية العلاقة بين الحرارة والشغل.

المحرك الحراري:

أداة ذات قدرة على تحول الطاقة الحرارية الى طاقة ميكانيكية بصورة مستمرة .

مثل: محرك السيارة.

*نستطيع زيادة الطاقة الحرارية لاي معدن(لاي جسم)إما بإضافة حرارة اليه او يبذل شغل عليه ومن هنا تظهر أهمية قوانين الديناميكا الحرارية.

من هذه الجملة نتوصل الى قوانين الديناميكا الحرارية:

القانون الاول لديناميكا الحرارية:

Q=W+△U

اي باضافة كمية الحرارة لجسم تتحو الى شغل مبذول زائد الطاقة الضائعة(المفقودة).

ومن الامثلة عليه:

المحركات والمبردات.

المحركات

محرك حراري: يحول الحرارة عند درجة الحرارة المرتفعة الى طاقة ميكانيكية والى حرارة ضائعة عند درجة الحرارة المنخفضة.

المبردات

مبرد حراري: يمتص الحرارة من المستودع البارد ويبعثها الى المستودع الساخن وذلك ليبذل شغل على المبرد.

الانتروبي :

عبارة عن قياس لعدم الانتظام في النظام\لقياس مدى الفوضى في النظام.

قانونه:

ΔS=Q/T 

وحدة قياسه: J\K