الحرارية الديناميكا في محاضرات

الحرارية الديناميكا علم تعريف

هو ما كل بدراسة يهتم تجريبي علم هو الحرارية الديناميكا علموالطاقة الحرارة بدرجة متعلق

األنظمة لتغيرات المصاحب الحراري التدفق أو الحراريةالفيزيائية . أو الكيميائية

الحرارية : الديناميكا علم تطبيقات

الهندسية - : التطبيقات العلم أ هذا يستخدمالمحركات تصميم في هندسيا

والتكييف التبريد وأجهزة الكهربية الطاقة ومولدات.

الكيميائية - التطبيقات تطبيقات : ب عدة هنالكمنها : نذكر الديناميكا لعلم

الكيميائي التغير ترافق التي الطاقة في التغيراتعامة . وبصورة الفيزيائي أو

به . يحيط وما النظام بين الطاقة في التغير

تلقائيا * الكيميائي التفاعل حصول إمكانية دراسة

على * وبناؤها تجريبيا المكتشفة والقوانين الصيغ اشتقاقفمثال : نظري أساس

الكيميائي - التوازن قوانين واثبات اشتقاق يمكن

والذي - الحراري للمحتوى هس قانون اشتقاق يمكنللقانون خاصة حالة يعتبر

الحرارية . للديناميكا األول

المتعلقة - - كالوزيوس كالبيرون معادلة اشتقاق يمكناألطوار بين بالتوازن

الصنف - أو الطور قاعدة معادلة اشتقاق يمكن

الحرارية الديناميكا في األساسية المفاهيم

النظام ) الكون : ( System تعريف من جزء هوفيه يحدث الذي

الجزء هو أو الفيزيائي أو الكيميائي التغيرالتي المادة من المحدد

الدراسة . إليه توجه

يحيط : ( Surroundings المحيط ) الذي الجزء هوويتبادل بالنظام

أن ويمكن شغل أو حرارة شكل في الطاقة معهوهمي . أو حقيقي يكون

الهيدوكلوريك : حمض محلول إضافة عند مثالمحلول إلى

فأن : زجاجي كأس في الصوديوم هيدوركسيد

والقاعدة * الحمض محلول هو النظام

المحيط * * الكأس جدران هي النظام حدودالنظام حول الكون باقي هو

والمادة الطاقة النظام بها يتبادل التي الطريقة على بناء

المحيط مع

أنواع : ثالث إلى األنظمة قسمت

المفتوح - النظام الذي ( Open System ) أ النظام وهوكل بتبادل يسمح

المحيط . والوسط النظام بين والطاقة المادة من

المغلق - النظام بتبادل ( Closed System ) ب يسمح الذي وهوفقط الطاقة

صورة على المحيط والوسط النظام بينشغل . أو حرارة

المعزول - النظام يسمح ( Isolated System ) ج ال الذي وهوأي بانتقال

المحيط والوسط النظام بين والمادة الطاقة من

النظام ) ( Properties of a System خواص

مجموعتين : إلي للنظام الطبيعية الخواص تقسيم يمكن

شاملة - خواص التي ( Extensive Properties ) أ الخواص وهيالمادة كمية على تعتمد

السعة ، الحجم ، الكتلة مثل النظام في الموجودة ، االنتروبي ، الداخلية الطاقة ، الحرارية

لهذه بالنسبة الكلية والقيمة السطح ومساحة الحرة الطاقةالقيم مجموع تساوي الخواص

لها . المنفصلة

مركزة ال Properties ( Intensive ) خواص التي الخواص وهيعلى تعتمد

درجة ، الضغط مثل النظام في الموجودة المادة كميةالتوتر ، الكثافة ، الحرارة

كل . الكهربي والجهد الكهربية الدافعة القوة ، السطحيمميزة الخواص هذه

كميتها . على تعتمد ال ولكن للمادة

الحراري ) الديناميكي Thermodynamic االتزانEquilibrium )

أنواع : ثالث إلى تقسيمه يمكن

الميكانيكي - االتزان هذا ( Mechanical Equilibrium ) أ ويحدثاالتزان من النوع

الزمن . مع للنظام ميكروسكوبي تغير أي يحدث ال عندما

الكيميائي - االتزان هذا ( Chemical Equilibrium ) ب ويحدثعندما االتزان من النوع

الزمن . مع المادة تركيز في تغير يحدث ال

الحراري - االتزان هذا ( Thermal Equilibrium ) ج ويحدثعندما االتزان من النوع

ويتمثل به المحيط الوسط مع النظام حرارة درجة تتساوىالصفري القانون في االتزان هذا

نظامان : تواجد إذا أنه على ينص الذي الحرارية للديناميكافأن ثالث نظام مع اتزان حالة في

بعضيهما . مع اتزان حالة في يكونان النظامين

، مختلفة ظروف عند النظام حالة في التغير يحدثاألتي : في نلخصها

االديباتيكية يفقد ( Adiabatic Process) العملية ال التي وهيخاللها يكتسب أو النظام

الوسط . من حرارية طاقة

األيزوثيرمالية العملية ( Isothermal Process) العملية هيثبات عند تحدث التي

الداخلية ) ( . الطاقة ثبات يحدث ذلك على بناء الحرارة

اآليزوبارية التي ( Isobaric Process) العملية العملية هيثابت . ضغط عند تحدث

اآليزوكورية التي ( Isochoric Process) العملية العملية هيثابت . حجم عند تحدث

الدائرية يتحرك ( Cyclic Process) العملية التي العملية هيشكل في النظام فيها

طاقته ) تتغير ال أي األول لموقعه ويرجع دائريالداخلية ( .

( Energy الطاقة )

الشغل ( ) Eالطاقة ) من ( wهي المستهلك أو المنجزالمادة . قبل

الطاقة ) بين العالقة توضيح ممثلة ( Eويمكن والمادةيلي ( :mبكتلتها ) كما

E = w =F x d

=m x a x d =m x d x ) v / t (

= m x v x ) d/t ( =m x v x v = m x v2

مربع في المادة كتلة ضرب حاصل تساوي الطاقة أن أيتشابه وهي ، المادة هذه سرعة

آينشتاين الجسم Einsteinمعادلة طاقة أن فيها حدد التيوالمسمى الضؤ منه يتكون الذي

سرعته ( Eبالفوتون ) مربع في كتلته ضرب حاصل تساويالضؤ سرعة تساوي cالتي

E = m x c2

لنوعان : الطاقة تقسم الميكانيكية الناحية من

الحركية - الطاقة يعتمد ) Kinetic Energy ) K. E :أ ومقدارهاالجسم ) كتلة (mعلى

سرعته K E = 1/2 m v2وتساوي :vوعلى

كتلته : جسم حركة طاقة أحسب 20وسرعته kg 60مثالkm / h ؟

K . E = 1/2 m v2 = 1/2 x 60 x ) 20 x 1000 ( / 60 x 60الحل :

= 925 .925 J

الوضعية - الطاقة ومقدارها Potential E nergy ( P . E ) بالجسم كتلة على يعتمد

( m ( ) تسارعه يقطعها ( ) aوعلى التي ( .dوالمسافة

P . E = m x a x d

يساوي : ) بتسارع يتحرك جسم وكتلته ( m / s2 20مثالأحسب ( kg 300تساوي )

قدرها مسافة قطع إذا وضعه ؟ ( ( m 10طاقة

P .E = m x a x dالحل :

= 300 kg x 20 m/s2 x10 m

=6000 kg m2 / s2

=6000 J = 60 kJ

الوحدات لها الطاقة صور Mass x ) length (2 / ) Time (2كل

تكون 2الزمن / ) (2المسافة ) (xكتلة أي أن يمكن وعليهبوحدة أو ( ( Erg االيرج الطاقة

الحراري أو ( Joule ) الجولبوحدة ( ( .Calory السعر

النظام ) في الطاقة األصل ( cgsوحدة فرنسي وهوهي ( cm . gram . secويعني )

تعمل عندما المبذول الشغل مقدار بأنه ويعرف االيرجلمسافة داين واحد مقدارها قوة

واحد سم .قدرها

مقدارها الداين عجلة تعطي التي القوة cm / sec2 0 .1هو

جرام . واحد كتلته لجسم

الوحدات بين العالقات

Calory = 4.18 J

Joule = 107 erg

Atom.. L = 24.23 cal = 101.3 J

تعريفات الحرارية - 1 مقدار ( ( Heat Capacity السعة بأنها تعرف

لرفع الالزمة الحرارية الطاقة

كتلتها ) المادة من معينة كمية أو معين جسم حرارة درجةm. ) واحدة مئوية درجة

م / جول الحرارية السعة ( ( J / Cºوحدة

النوعية - 2 السعة ( Specific Heat ) الحرارة بأنها تعرف ، المادة من واحد جرام لكل الحرارية

جرام حرارة درجة لرفع الالزمة الحرارية الطاقة كمية أيواحدة . مئوية درجة المادة من واحد

م / ) جم جول النوعية الحرارة ( J / g Cºوحدة

الموالرية - 3 الحرارية هي ( Molar Heat Capacity ) السعةلرفع الالزمة الطاقة كمية

ووحدتها . مئوية درجة المادة من واحد مول حرارة درجةم / ) مول ( J / mol Cºجول

السعة : هي الموالرية الحرارية السعة للماء بالنسبةلعدد الماء 18الحرارية من جرام

x 4.18 = 75.3 J / mol 18وتساوي

الحرارية السعة استخدامات

الحرارة ) كمية حساب يمكن الحرارية السعة على باالعتمادq ) نظام حرارة درجة لرفع لالزمة

ابتدائية ) حرارة درجة من ثابتة حرارة( T1كتلته درجة إلى ( : T2نهائية )

q = C ) T2 - T1 (

q = C ∆ T

الكتلة = الحرارية السعة أن النوعية xبما الحرارةC = m x ρ

، = mحيث المادة النوعية = ρكتلة الحرارةللمادة .

العالقة : من تحسب المكتسبة أو المفقودة الحرارة كمية

q = C ∆ T = ρ x m x ∆ T

أن ( 1 مثال ) علمت ، 18.5إذا معين معدن من جراممقدارها الحرارة من كمية امتصت

من 1170 حرارتها درجة وارتفعت 92ºإلى 25º CجولC ؟ للمعدن النوعية الحرارة أحسب ،

الحل : Specific Heat = q / m x ∆ T = 1170 / 18.5 x ) 92

- 25 (

= 0.937 J / g ºC

أضيفت ( 2 مثال ) حرارة 25إذا درجة عند معدن من جرام90º C عند 50إلي الماء من جرام

حرارة إلى 25º Cدرجة ترتفع الماء حرارة درجة فأن ، 29.8º C . الحرارة أن علمت وإذا

تساوي للماء الحرارة J / g Cº 4.18النوعية فأحسب؟ للمعدن النوعية

تساوي : الماء قبل من المكتسبة الحرارة كمية الحل ، المعدن من المفقودة الحرارة كمية

الماء ) قبل من المكتسبة الحرارة كمية فأن (qوعليهتساوي :

q = m x ρ x ∆ T = 4.18 J / g C x 50 g x ) 29.8 - 25 (

=1004 J

المعدن أن حيث للمعدن النوعية الحرارة حساب يمكن اآلنالماء اكتسبها التي الحرارة كمية نفس فقد

( q = 1004 J ) نفس هي النهائية المعدن حرارة ودرجة ، أي : الماء حرارة درجة

ΔT = ) 29.8 - 90 (ºC

- =1004 J / 25 g x ) 29.8 - 90 ( º C = 0.667 J / g Cº

ثابت ) حجم عند الحرارية ضغط ( C v السعة وعند (C p ثابت )

الحرارية ثابت Cvالسعة حجم عند المكتسبة الحرارة أيللجزيئات الحركية الطاقة لرفع فقط تستغل

ثابت ضغط عند المكتسبة الحرارة لعمل Cpبينما تستغلالغاز وانكماش لتمدد نتيجة معين شغل

التعبير . يمكن ورياضيا الجزيئات حركة طاقة لرفع إضافةكاآلتي : عنها

Cv = dE / dT Cp = dH / dT

االنتقالية بالنسبة الحركية الطاقة فأن آحادي مثالي لغاز ( ( :R T 3/2تساوي

Cv = d ) 3/2 RT ( / dT = 3/2 R dT/dT = 3/2 R

Cv = 3/2 R

Cp = dH/ dT = d ) E + PV ( / dT = dE/dT + d ) PV ( / dT

الضغط : ثبوت Cp = dE/ dT + P dV/ dTعند

مثالي : غاز من مول PV = RTلواحد

الضغط : ثبوت P dV = R dTعند

Cp = dE/ dT + RdT / dT

=Cv + R

Cp = Cv + R

للغازات الحركية الطاقة

للغازات الحركية النظرية معادلة PV = 1/3 M C2من

، = Mحيث المولية الجزيئية = Cالكتلة السرعة

مثالي : غاز من مول PV = RTلواحد

RT = 1/3 M C2

في بضرب األيمن المعادلة على 2طرف :2والقسمةRT = 2/3 x 1/2 M C2

الحركية = الطاقة أن ، M C2 1/2بما RT = 2/3 K . E

K . E = 3/2 RT

الغاز = من مول لواحد الحركية RT 3/2الطاقة n RT 3/2مول = nلعدد

الجزيئآت من أفوجادرو رقم على يحتوي مول واحد أن بما (N )

المعادلة : من حسابها يمكن جزيء لواحد الحركية الطاقةK . E = 3/2 R/N T

K .E = 3/2 K T

، = Kحيث بولتزمان K = 1.38 x 1023 J K1ثابت

درجة على تعتمد للغازات الحركية الطاقة أن يؤكد هذاالغاز . نوعية على وليس الحرارة

ثالث في الحركية الطاقة تحليلاتجاهات

اتجاهات ) الثالث في الجزيء سرعة نحصل ( x , y , zبتحليلعلى :

C2 = C2x + C2y + C2z

في السرعة m 1/2بالضرب متوسط على C2نحصل

1/2 m C2 = 1/2 m C2x + 1/2 m C2y + 1/2 m C2z

)K.E (

)K.E (

)K.E ( T )K.E (

K.E = ) K.E (x + ) K. E (y + ) K . E ( z

للجزيء = الكلية الحركية الطاقة أن K T 3/2بمامتساوية الثالث الطاقة مكونات أن وبفرض

( K .E) x = ) K . E (y = ) K . E (z = 1/2 KT

(K . E) x = 1/2 KT * ) K . E (y = 1/2 KT * ) K . E (z = 1/2 KT

------------------------------------ للطاقة تحليلي رسم

الهيليوم : غاز جزيء من لكل الحركة طاقة أحسب مثالحرارة درجة عند الزئبق بخار ؟ C 25وجزيء

عند : معين غاز لجزيء الحركة طاقة متوسط الحلالمعادلة : من تحسب معينة حرارة درجة

K .E = 3/2 KT

بخار وجزيء الهيليوم غاز لجزيء الحركة طاقة تتساوىالذرية الكتلة على تعتمد ال ألنها الزئبق

الحرارة . درجة على فقط تعتمد ثابتة قيمة ولكنها

بالنسبة الداخلية الطاقة طبيعةللغازات

قيمتين جمع حاصل من مكونة الداخلية الطاقة اعتبار يمكن (Two Components: ) هما

مطلق - 1 صفر حرارة درجة عند الغاز E0 = 0 .0 Kطاقة

الحرارة - 2 درجة على المعتمدة = ETالطاقة

العادية الحرارة درجة وعند الذرية آحادي لغاز ETبالنسبة

للذرة االنتقالية الحركية الطاقة تمثل

تساوي E = E0 + 3/2 RTومنها . RT 3/2وقيمتها

خطي : وغير الذرات عديد لغاز + ET = Ee + EvبالنسبةEr + Et

Ee & Ev العليا الحرارة درجات عند قيمها اعتبار يمكندرجات عند تجاهلها ويمكن فقط

من . الداخلية الطاقة إيجاد يمكن وعليه العادية الحرارةالمعادلة :

E = E0 + Ee + Ev + Er + Et

المتغيرات بعض تعريفالثرموديناميكية

المتغير

الرمز الوحدة معادلةاالسم

الدوليةالتعريف

P المسافة/الضغط Pالقوة=

، باسكال المساحة/

نيوتن

Pa N/ m2

V ذو الحجم فراغأبعاد ثالث

المتر المكعب

m 3

T درجة الحرارة

K الكلفن ---------

n المول/ جزيء وزنوزن

Mol المول

w القوة الشغلx المسافة =

xالحجمwالضغط =

J الجول

q الطاقة الحرارية

J الجول -------------

الثيرمومترات Types of أنواع

Thermometer

، ال الحرارة درجات لقياس تستخدم أجهزة هي ثيرمومتراتالخصائص أحد تغير خالل من تعمل وهي

األجسام تمدد خاصية مثل ، الحرارة درجة بتغير الفيزيائيةأو الضغط وتغير الحرارة درجة بزيادة

الجدول . الحرارة درجات بتغير الكهربي السلك مقاومةالثيرمومترات أنواع بعض يوضح التالي

المستخدمة :

الثيرموميتر المستخدمة نوع الطبيعية المادة الخاصيةالمتغيرة

الثيرمومتر - 1السائل

(Liquid Thermometer)

الكحول أو الزئبقMercury or Alcohol)

)

الطول في التغيرتمدد) (

( Change in Length )

الثيرمومتر- 2 الغازي

( Gas Thermometer )

هيدروجين ( Hydrogen)

في التغيرالضغط

( Change in Pressure)

ثيرمومتر– 3المقاومة

( Resistance Thermomete

البالتين ( Platinum)

في التغيرالمقاومة

( Change in Resistance)

الثيرمومتر – 4الجهدي

( Potential Thermometer

الكروميل مادةميل واأللو

( Chromel & Alumel)

الجهد تغيرالكهربي

( Change in Electrical Pot

الثيرمومتر– 5اإلشعاعي

( Radiation Thermomete

البايروميتر ( Pyrometer)

اإلشعاع لون تغير ( Change in

Radiation Col

الثيرمومتر- 6 المغناطيسي

( Magnetic Thermometer

المجال ----------------------- في تغيرالمغناطيسي

( Change in Susceptibility

تعتمد أعاله بالجدول الثيرمومترات جميع أن المالحظ منبتغير الفيزيائية الخصائص تغير على

لقياس محدد تدرج وجود عدم يجعل مما الحرارة درجاتفيزيائية خاصية كل أن حيث ، الحرارة درجة

من البد ولهذا الحرارة درجة تغير مع محددة بعالقة تتغيردرجة عن يعبر تدرج أو مقياس إيجاد

تم وعليه الفيزيائية الخاصية تغير عن النظر بغض الحرارةوالفهرنهايت المئوي المقياس في التفكير

والمطلق .

المئوي ) ( Celsius Scale التدرج

من ) تحول الماء انصهار نقطة على التدرج هذا يعتمدوهي ( السائلة الحالة إلى الصلبة 0º Cالحالة

الضغط مع ضغطها يتساوى عندما أي الماء غليان ونقطةوهي º C 100الجوي

الفهرنهايتي )) Fahrenheit Scale التدرج

الماء انصهار درجة اعتبرت الغليان 32º Fهنا 212º Fودرجةكل تصبح تعادل 100º Cوعليه

180º F : بالمعادلة مئوي إلى الفهرنهايت تحويل Cºويمكن= 5/9 ) Fº - 32 (

المطلق ( ( Kelvin Scale التدرج

مادة نوع على االعتماد تم والفهرنهايت المئوي التدرج فياعتبار تم حيث ، الماء وهو السائل

أن وبما ، للتدرج كأساس الغليان ونقطة االنصهار نقطةوعدد الضغط على تعتمدان النقطتين هاتين

ال مطلق تدرج إلى بحاجة فأننا لذا األخرى العوامل منالعالم به قام ما وهذا المادة طبيعة على يعتمد

الحرارة . لدرجة مطلق تدرج تحديد في كلفن

بين العالقة بدراسة كلفن العالم ودرجة قام الضغطجميع الحرارة أن ووجد الغازات من لعدد

الضغط وأن الحرارة درجة بنقصان ضغطها يقل الغازاتعند وذلك النظرية الناحية من صفر يصبح

تعادل وهي أدناه الشكل في كما المنحنيات . 273º C - مدا هي الدرجة هذه اعتبار تم لصفروقد

معايرة المطلق تم وعليه الغاز نوع بتغير تتغير ال وأنهاللصفر بالنسبة األخرى التدريجات باقي

المطلق .

الحرارة لدرجة الرئيسية الوحدات

(Main Units for Temperature)

3735100c 212F درجة غليانالماء

98.6F درجة حرارة جسماإلنسان

32FOcدرجة تجمد الماء 273.15

310.1537C

فهرنهايت) Farenhiet(

مئوي) Celsius(كلفن

) Kelvin(

Fo = )9/5( Co + 32

Co = 5/9 ) F - 32 (

Ko = Co + 273.15

Ko = 5/9 ) F - 32 ( +

273.15

الضغط بين العالقة رسمالحرارة : ودرجة

) Work ) W الشغل

الميكانيكي الشغل حاصل ( ( Mechanical Workيعرف بأنهفي الضغط أو اإلزاحة في القوة ضرب

بالرمز ) له ويرمز الحجم في ( .wالتغير

W = F ∆ L --------------------------- ) 1 (

قدرها ( ) Wحيث ) قوة تأثير من الناتج الشغل على ( Fهوقدرها ) ∆ مسافة ( .Lالنظام

بمكبس : مزودة اسطوانة داخل موجود غاز تمدد مثالسطحه مساحة واالحتكاك الوزن عديم متحرك

( A ) ودرجة والضغط الحجم من معينة ظروف عندالحرارة .

خارجي ) ضغط ضد الغاز تمدد يوضح ( : Pشكل

مضاد ضغط ضد أعلى إلى المكبس يدفع الغاز يتمدد عندمامنجزا ( Pقدره ) التغير التجاه معاكس

الواقعة . القوة هو الضغط أن وبما المحيط ضد شغالالمساحة : وحدة على

P = F / A , F = PA -------------------- ) 2 (

هو : للتمدد نتيجة المنجز الشغل يكون وعليه

W = PA ∆ L ------------------------------------ ) 3 (

فأن ، القوة التجاه معاكس باتجاه ينزاح المكبس أن وبماالحجم ) ∆ في حاصل ( Vالتغير يساوي

المقطع ) مساحة اإلزاحة ( ) ∆ Aضرب مسبوقا ( Lفيسالبة : بإشارة

∆ V = - A ∆ L ------------------------------ ) 4 (

المنجز : الشغل يكون W = - P ∆ V = - Pوعليه) V2 - V1 (

، V 1حيث للغاز االبتدائي الحجم تساوي V2تساويللغاز . النهائي الحجم

عندما تنخفض النظام طاقة أن على السالبة اإلشارة وتدليعمل النظام أن أي الحجم يزداد

الضغط . على الشغل قيمة تعتمد المحيط على شغال ( : Pالخارجي )

( قيمة كانت ا ( Pإذا يتمدد لصفرتساوي الغاز أن أي ، الفراغ يساوي ضد الشغل فأن .صفر ،

( قيمة كانت يعطى موجبة ( Pإذا الشغل حسبفأن .المعادلة

قيمة * ) كانت الغاز ( Pإذا ضغط من الغاز أصغر فأن ،

وتكون ) المحيط ضد ( V2 > V1يتمدد

قيمة تكون شغال سالبة ( W) وعليه أنجز النظام أن أيالمحيط . على

الغاز * فأن الغاز ضغط من أكبر المحيط ضغط كان إذاوتصبح ) قيمة ( V2 < V1ينكمش وتكون

( W ) النظام .موجبة على شغال عمل المحيط أن أي ،

A

B

V

) II (P

V

A

B

) I (

مسار على الشغل إعتماد يوضح بياني رسمالتغير

حرارة : ) درجة عند مثالي غاز تمدد إذا من ( 25º Cمثالالحجم 2الحجم إلى لترات 5لتر

الغاز يتمدد عندما المنجز الشغل أحسب ، ثابت ضغط عند:

مقداره - - ثابت ضغط ضد ب الفراغ ضد أجو . ثالث

وحسب : - صفر يساوي المضاد الضغط أن بما أ الحلالشغل : معادلة

W = - P ) V2 - V1 ( = 0 ) 5 - 2 ( = Zero

جو - : ثالث يساوي المضاد الضغط يكون عندما ب

W = - P ) V2 - V1 ( = - 3 ) 5 - 2 ( = - 9 atm. L

- 9 atm. L x 101.3 = 911.7 J =

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

ــــــ

تحدث : التالية الكيميائية التغيرات أن علمت إذا مثالثابت : ضغط عند

1 - Sn ) s ( + 2 F2 ) g ( → Sn F4 ) s (

2 - Ag NO3 )aq ( + NaCl ) aq ( → AgCl ) s ( + NaNO3 ) aq (

3 - C )s ( + O2 ) g ( → CO2 ) g (

4 - SiI4 ) g ( → Si ) s ( + 2 I2 ) g (

من يعمل الشغل هل حالة كل في على : حدد النظام قبل المحيط

أن : أو النظام على المحيطإهمالها . ويمكن قليلة الشغل كمية

فأن - 1الحل : لذلك النظام حجم يقل األولى الحالة فيالمحيط . قبل من النظام على يعمل الشغل

غازية - 2 مواد توجد ال ألنه الشغل إهمال يمكنناتجة . أو متفاعلة

لتساوي - 3 ، صفر تقريبا يساوي الحجم في التغيرالنواتج في الغازية الموالت عدد

كميته أو الشغل إهمال يمكن وعليه والمتفاعالتالصفر . تساوي

على - 4 شغال يعمل النظام فأن لذلك ، تمدد هنالكالمحيط .

المطلوبة : الحراري السعر بوحدة الطاقة أحسب مثالبمقدار مادة حجم تكون cm3 1.0لزيادة والتي

؟ جو واحد قدره لضغط معاكسة

يحسب : المادة تتمدد عندما المبذول الشغل الحلالمعادلة : W = P Δ Vمن

P = 1.0 atm. = 1.013 x 106 dynes / cm2 ΔV = 1.0 cm3

W = 1.013 x 106 x 1 = 1.013 x 106 dynes / c2m ) erg (

على نقسم الحراري السعر إلى الوحدة x 107 4.2لتحويل

W = 1.013 x 106 / 4.2 x 107 = 0.0242 cal

P

V

oP1

P2

-

-

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

تذوب : عندما المبذول الشغل أحسب من 50مثال جرامعندما الهيدروكلوريك حمض في الحديد

التفاعل مغلق أ : - يجرى إناء إناء- ب في في مفتوح

التفاعل : : معادلة ) Fe )s( + 2 HCl ) aq ( → FeCl2 ) aqالحل

+ H2 ) g(

الحديد من مول واحد تفاعل من ينتج الغاز من مول واحد: للنظام األصلي الحجم إهمال وعند

P ∆ V = PV = n RT

الغاز - يتمدد ال مغلق اإلناء يكون عندما = W = - P ∆ Vأ0

مفتوح - اإلناء يكون عندما W = - P ∆ V = - nH2 RTب

الحديد = = موالت عدد الهيدروجين موالت =56 / 50عددمول 89. 0

R = 8.314 J / K mol , T = 298 K

W = 0.89 x 8.314 x 298 = 2.2 K J ------------------------------------------------------------------------

-----------------

الحجم : ∆ • ثبوت عند المبذول ( ( V = 0 الشغل•W = P ∆ V = 0

P

V1 V2

P

V

الضغط :• ثبوت عند المبذول الشغل•

•W = P ) V2 - V1 (