الامارات 7 - القانون الأول في الديناميكا الحرارية
ينص القانون الأول في الديناميكا الحرارية على أن الحرارة تمثل شكلاً من أشكال الطاقة، مما يعني أنها تخضع لقانون حفظ الطاقة الذي ينص على أن الطاقة لا تُفنى ولا تُخلق من عدم، بل تتحول من شكل إلى آخر. وبالتالي، تبقى الطاقة الكلية للنظام ثابتة. يُعتبر هذا القانون امتدادًا لقانون حفظ الطاقة، ويظهر في العديد من الأمثلة في حياتنا اليومية. على سبيل المثال، عندما تضغط السائق على الفرامل في السيارة، تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية، مما يساهم في إبطاء حركة السيارة.
معادلة القانون الأول للديناميكا الحرارية
يربط القانون الأول للديناميكا الحرارية بين الأشكال المختلفة للطاقة، مثل الطاقة الحركية والطاقة الكامنة، بالعمل الذي يمكن للنظام أن يقوم به، وبنقل الحرارة. فعندما تنزلق كتلة على منحدر، تتحول الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية، وعندما يؤثر الاحتكاك على الحركة، تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية.
يمكن التعبير عن القانون الأول للديناميكا الحرارية بالصيغة الرياضية التالية:
Δ
ينص القانون الأول في الديناميكا الحرارية على أن الحرارة تمثل شكلاً من أشكال الطاقة، مما يعني أنها تخضع لقانون حفظ الطاقة الذي ينص على أن الطاقة لا تُفنى ولا تُخلق من عدم، بل تتحول من شكل إلى آخر. وبالتالي، تبقى الطاقة الكلية للنظام ثابتة. يُعتبر هذا القانون امتدادًا لقانون حفظ الطاقة، ويظهر في العديد من الأمثلة في حياتنا اليومية. على سبيل المثال، عندما تضغط السائق على الفرامل في السيارة، تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية، مما يساهم في إبطاء حركة السيارة.
معادلة القانون الأول للديناميكا الحرارية
يربط القانون الأول للديناميكا الحرارية بين الأشكال المختلفة للطاقة، مثل الطاقة الحركية والطاقة الكامنة، بالعمل الذي يمكن للنظام أن يقوم به، وبنقل الحرارة. فعندما تنزلق كتلة على منحدر، تتحول الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية، وعندما يؤثر الاحتكاك على الحركة، تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية.
يمكن التعبير عن القانون الأول للديناميكا الحرارية بالصيغة الرياضية التالية:
Δ