العمليَّات Processes
المؤلف:
د. نضال الرشيدات
المصدر:
دِيناميكا حَراريَّة
الجزء والصفحة:
ص19
9-12-2015
1898
العمليَّات Processes
قلنا أنَّ حالة نظام تتغير إذا تغيَّرت خصائصه. نقول أنَّ النظام الذي يتغير خاضع لعمليَّة ما. العمليَّات التي يُخضع لها نظام ما هي:
- العمليَّة شبه الساكنة quasistatic process: وفيها يبتعد النظام بكميات لامتناهية في الصغر عن وضع الاتزان. يُمكن اعتبار العمليَّة شبه الساكنة وكأنَّها سلسلةٌ من حالات الاتزان.
- العمليَّة غير الساكنة nonelastic process: وفيها يبتعد النظام تماماً عن وضع الاتزان.
لفهم العبارتيْن السابقتيْن سوف نأخذ المثال التالي: اعتبر غازاً محصوراً في أُسطوانة مزوَّدة بمكبس متحرك (آلة الاحتراق الداخلي). اعتبر أنَّ الأُسطوانة والمكبس يُشكِّلان حدَّاً أدياباتياً ولنهمل تأثير جذب الأرض. يكون الغاز في وضع اتزان تكون فيه درجة الحرارة، الضغط والكثافة نفسها في جميع نقاطه.
إذا ضُغط المكبس فجأة فإنَّ الخصائص الثلاث سوف تتغير بالزيادة بكمية منتهية وتكون العمليَّة غيرَ ساكنة. تكون العمليَّة شبه ساكنة إذا ضُغط المكبس برفق لكي يكونَ انتشار الموجة وتخميد الميوعة والتوصيل الحراري بحيثُ تجعل النظام في حالة اتزان ميكانيكي أو حراري.
مثال آخر: تسحين نظام من درجة حرارة T1 إلى درجة حرارة T2 > T1. يُمكننا ذلك بوضع النظام في محيط غير كاظم للحرارة درجة حرارته T2. إنَّ نقاط النظام الخارجيَّة سوف تسخُن بسرعة أكبر من نقاطه الداخليَّة ولا يُمكن هنا القول أنَّ النظام خضع لعمليَّة جعلته يمُّر في سلسلة من حالات الاتزان الثيرموديناميكي فالعمليَّة هنا عمليَّة غير ساكنة.
إذا بدأنا بوضع النظام الذي درجة حرارته T1 في محيطٍ ما درجة حرارته T1 أيضاً وبدأنا بتسخين المحيط ببطء بحيثُ أنَّ الزيادة في درجة حرارته تُصبح أعلى بقليل من درجة حرارة النظام فإنَّ العمليَّة تصبحُ شبهَ ساكنة.
سوف ندرسُ في الفصول القادمة عمليَّاتٍ تتميَّز بأنَّ إحدى خصائص النظام تبقى ثابتة خلال العمليَّة.
- العمليَّة في حجم ثابت أو العمليَّة الأيزوحجميَّة (isochoric أو (isovolumic
- العمليَّة تحت ضغط ثابت أو العمليَّة الأيزوباريَّة isobaric.
- العمليَّة تحت درجة حرارة ثابتة أو العمليَّة الأيزوحراريَّة isothermal.
يُمثِّل الشكل سلسلة عمليَّات من الأنواع الثلاثة السابقة يخضع لها نظام ثيرموديناميكي في نظام إحداثيَّات ثلاثي الأبعاد.
الشكل يوضح: تمثيل بياني في نظام إحداثيات ثلاثي الأبعاد لعمليَّة أيزوحجميَّة متبوعة بعمليَّة أيزوباريَّة فعملية أيزوحراريَّة.
الاكثر قراءة في الكيمياء الحرارية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
