"الديناميكا الحرارية في الفيزياء هي فرع يتعامل مع الحرارة والشغل ودرجة الحرارة وعلاقتها بالطاقة والإشعاع والخصائص الفيزيائية للمادة". لكي يكون تعريف الديناميكا الحرارية محددًا، فإنّه يشرح كيفية تحويل الطاقة الحرارية إلى أو من أشكال أخرى من الطاقة وكيف تتأثر المادة بهذه العملية، الطاقة الحرارية هي الطاقة التي تأتي من الحرارة، تتولد هذه الحرارة عن طريق حركة الجزيئات الصغيرة داخل الجسم، كلما تحركت هذه الجسيمات بشكل أسرع، زادت الحرارة المتولدة. قانون الديناميكا الحرارية مبرد يعمل في. الديناميكا الحرارية ليست معنية بكيفية ومعدل تنفيذ هذه التحولات في الطاقة ولكنّها تعتمد على الحالات الأولية والنهائية لنظام يخضع للتغيير، وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنّ الديناميكا الحرارية علم مجهري، هذا يعني أنّه يتعامل مع النظام الكتلي ولا يتعامل مع التكوين الجزيئي للمادة. التمييز بين الميكانيكا والديناميكا الحرارية: تجدر الإشارة إلى التمييز بين الميكانيكا والديناميكا الحرارية، في الميكانيكا، نركز فقط على حركة الجسيمات أو الأجسام تحت تأثير القوى وعزم الدوران ، من ناحية أخرى، لا تهتم الديناميكا الحرارية بحركة النظام ككل، يتعلق الأمر فقط بالحالة العيانية الداخلية للجسم.
هناك مثال آخر عن ذلك وهو القزم أبيض ( white dwarf) -بقايا ساخنة مكونة من النجوم المحترقة التي لم تعد تنتج الطاقة- الذي يُمكن أن يكون معزولاً بفراغ يمتد على عدة سنوات ضوئية في الجوار بين-النجمي، ومع ذلك ستبرد في نهاية المطاف وتقترب درجة حرارته إلى الصفر المطلق بعد أن كانت تبلغ عشرات الآلاف من الدرجات بسبب فقدان الطاقة جرّاء الإشعاع على الرغم من أن هذه العملية تستغرق وقتاً أطول من عمر الكون بحد ذاته. المحركات الحرارية التطبيق العملي الأكثر شيوعاً لقانون الديناميكا الحرارية الأول هو المحرك الحراري ( heat engine). تعمل المحركات الحرارية على تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية والعكس صحيح. وتنتمي معظم المحركات الحرارية إلى فئة الأنظمة المفتوحة. يعتمد المبدأ الأساسي للمحرك الحراري على استغلال العلاقات الكائنة بين حرارة وحجم وضغط المائع العامل، وعادة ما يكون هذا المائع غازاً، ولكن في بعض الحالات يمكن أن يخضع لتغيرات تحوله من غاز إلى سائل والعودة إلى غاز مرة أخرى بشكلٍ دوري. قانون الديناميكا الحرارية ودرجة الحرارة. عندما يُسخّن الغاز فإنه يتمدد، لكن عندما يتم احتواء هذا الغاز فى وعاء مغلق، يزداد ضغطه. إذا كان الجدار السفلي من هذا الوعاء يقع أعلى المكبس المتحرك، فهذا الضغط يبذل قوة على سطح المكبس يؤدي إلى تحريكه نحو الأسفل، ومن ثمّ يُمكن تسخير هذه الحركة للقيام بعمل يساوي مجموع القوة المبذولة على الجزء العلوي من المكبس مضروبة بالمسافة التي تحركها المكبس.
فالشوربة في المثال السابق قد تبقى ساخنة لساعات، لكنها ستصل إلى درجة حرارة الغرفة بحلول اليوم التالي. في مثال آخر، يمكن عزل النجوم القزمة البيضاء وبقايا النجوم المستهلكة والتي لم تعد تنتج طاقة بسنوات ضوئية مما يقارب الفراغ الكامل في الفضاء البين نجمي (interstellar space)، إلا أنها ستنتقل في النهاية من بعض عشرات آلاف الدرجات إلى ما يقارب الصفر المطلق بسبب فقدان الطاقة الناتج عن الإشعاع. وعلى الرغم من أن هذه العملية تستغرق وقتًا أطول من عمر كوننا الحالي، فلا يمكن تجنبها. المحركات الحرارية تعتبر المحركات الحرارية أكثر الأمثلة شيوعًا على القانون الأول للديناميكا الحرارية. تحول تلك المحركات الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية والعكس، وتصنف معظم المحركات الحرارية ضمن الأنظمة المفتوحة. اكتشف القوانين الثلاثة للديناميكا الحرارية. والمبدأ الأساسي للمحركات الحرارية هو استغلال العلاقة بين الحرارة والحجم وضغط السائل العامل. غالبًا ما يكون هذا السائل غازًا لكنه في بعض الحالات يمر خلال تحولات من الحالة الغازية إلى السائلة ثم إلى الغازية مرة أخرى ضمن دورة معينة. يتمدد الغاز عند تسخينه ولكن إذا عزل هذا الغاز فإن ضغطه سيزداد، وإذا كان الجدار السفلي لغرفة العزل يعتلي مكبس متحرك، سيسقط هذا الضغط على سطح المكبس قوة تتسبب في تحريكه للأسفل.
نبذة تاريخية علماء القرن الثامن عشر ومطلع القرن التاسع عشر تمسكوا بنظرية الكلوري caloric theory التي وضعها العالم أنطوان لافوازييه Antoine Lavoisier في العام 1783، والتي عززت باعمال العالم سادي كارنو Sadi Carnot في العام 1824. تتعامل نظرية الكلوري مع الحرارة على انها نوع من المائع الذي يتدفق بشكل طبيعي من المناطق الساخنة إلى المناطق الباردة تماما كما يحدث للماء عندما ينساب من الاماكن المرتفعة إلى الاماكن المنخفضة. عندما يتدفق المائع الكلوري من الساخن إلى البارد فانه يتحول إلى طاقة حركية ويقوم باداء شغل مثل سقوط الماء الذي يؤدي إلى تحريك ترس مائي. واستمرت هذه النظرية حتى نشر العالم رودولف كلاوزيوس Rudolph Clausius النظرية الميكانيكية للحرارة في العام 1879 والتي انهت عصر نظرية الكلوري. قانون الديناميكا الحرارية من جسم. انظمة الديناميكا الحرارية يمكننا ان نقسم الطاقة إلى قسمين، القسم الاول هو المقياس البشري الجاهري مثل حركة مكبس ليدفع غاز في اسطوانة، والقسم الثاني من الطاقة هو ما يحدث على مقياس صغير اي جوهري او ميكروسكوبي حيث لا يمكننا ان نتتبع مسار كل مشاركة بمفردها. لنوضح الامر اكثر، افترض انك وضعت عينتين من المعدن مقابل بعضهما البعض وذرات العينتين تتحركان حول الحد الفاصل بينهما، وان ذرتين تتصادمان مع بعضهما البعض، واحد الذرات تتقدم بسرعة اكبر من الاخرى، لاحظ هنا اننا لا نستطيع ان نتتبع مسار كل حدث بمفرده.
ونظرا لكون,, and دوال للحالة (state functions) فتنطبق المعادلة أيضا على عمليات غير عكوسية. فإذا كان للنظام أكثر من متغير غير تغير الحجم وإذا كان عدد الجسيمات أيضا متغيرا (خارجيا) ، نحصل على العلاقة الترموديناميكية العامة: وتعبر فيها عن قوي عامة تعتمد على متغيرات خارجية. وتعبر عن الكمونات الكيميائية للجسيمات من النوع. القانون الأول في الديناميكا الحرارية - YouTube. اقرأ أيضا [ تحرير | عدل المصدر] ديناميكا حرارية ديناميكا حرارية كيميائية قانون جاي-لوساك قوانين الانحفاظ قوانين العلوم Laws of science مقاومة التلامس الحراري فلسفة الفيزياء الحرارية والإحصائية Philosophy of thermal and statistical physics جدول المعادلات الثرموديناميكية Table of thermodynamic equations........................................................................................................................................................................ مراجع [ تحرير | عدل المصدر] مصادر [ تحرير | عدل المصدر] Turns, Stephen (2006). Thermodynamics: Concepts and Applications. Cambridge University Press, Cambridge. ISBN 0-521-85042-8 Callen, Herbert B. (1985). Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics.