مقال عن الديناميكا الحرارية
تاريخ التحديث: ٤ مارس
يهتم الدارس للديناميكا الحرارية بالمواد التي تتغير فيها درجة الحرارة أو الحالة (الصلبة، السائلة، الغازية)؛ بسبب عمليات انتقال الطاقة من أو إلى هذه المواد. الذي يهتم بدراسة الديناميكا الحرارية يجد أنها ناجحة جدًا في شرح الجزء الأكبر من خواص المادة والعلاقة بين هذه الخصائص وحركة الذرات والجزيئات.
مفهوم الديناميكا الحرارية وتطبيقاتها
ممكن أن نعرف الديناميكا الحرارية كالتالي: هي فرع من فروع الفيزياء، تتعامل مع الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة وعلاقتها بالخصائص الفيزيائية للمادة. تنطبق الديناميكا الحرارية على مجموعة متنوعة من الموضوعات في: العلوم والهندسة، وخاصة في: الكيمياء الفيزيائية والكيمياء الحيوية والهندسة الكيميائية والهندسة الميكانيكية، ولكن أيضًا في المجالات المعقدة الأخرى مثل: الأرصاد الجوية. ومن اهم تطبيقات الديناميكا الحرارية: ميزان الحرارة.
"اقرأ أيضا: الميكانيكا الكلاسيكية"
نبذة تاريخية عن الديناميكا الحرارية
تاريخيًا ، تزامن تطور الديناميكا الحرارية مع تطور النظرية الذرية للمادة. بحلول عشرينيات القرن التاسع عشر ، قدمت التجارب الكيميائية دليلاً قوياً على الوجود الذرات. في ذلك الوقت ، أدرك العلماء أن هنالك علاقة بين الديناميكا الحرارية وبنية المادة. في عام 1827 ، ذكر عالم النبات روبرت براون(Robert Brown) أن حبوب اللقاح المعلقة في سائل تتحرك بشكل متقطع من مكان إلى آخر بشكل المستمر.
في عام 1905 ، استخدم ألبرت أينشتاين النظرية الحركية للغازات لشرح سبب هذه الحركة الغريبة التي تسمى اليوم بالحركة البراونية. شرح أينشتاين هذه الظاهرة بافتراض أن الحبوب تحت تاثير ثابت بواسطة الجزيئات "غير المرئية" في السائل ، والتي تتحرك هي نفسها بشكل متقطع. أعطى هذا التفسير العلماء نظرة ثاقبة لمفهوم الحركة الجزيئية، وأعطى مصداقية للفكرة ان المادة تتكون من ذرات.
تتناول الديناميكا الحرارية أيضًا المزيد من الأسئلة العملية. هل تساءلت يومًا كيف تستطيع الثلاجة تبريد محتوياتها، أو ما هي أنواع التحولات التي تحدث في محطة توليد الكهرباء أو في محرك سيارتك، أو ما يحدث للطاقة الحركية لجسم متحرك عندما ينوقف فجأة؟ يمكن استخدام قوانين الديناميكا الحرارية لتقديم تفسيرات لها ولظواهر أخرى.