الديناميك الحراري

^مقدمة:

تشتق كلمة الترموديناميك (Thermodynamic) من اليونانية، الكلمة الأولى (Therme) تعني حرارة والثانية (Dynamic) تعني الحركة، وبالتالي فإن كلمة ترموديناميك تهتم بحركة انتقال الحرارة بين المواد، وكان العالم ويليام طومسون والذي يعرف باسم لورد كالفن أول من استخدم كلمة ترموديناميك في منشور علمي عام 1849، ويعرف علم الترموديناميك بأنه الفرع من الفيزياء الذي يختص بدراسة الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة وعلاقتها بأشكال الطاقة الأخرى والعمل. ^

**النظام الترموديناميكي:**

& يعرف النظام بأنه منطقة في فضاء معين، بغض النظر عن شكله أو حجمه، يحتوي كمية معينة من الطاقة و/أو المادة، ومحاط بمجموعة من السطوح تقوم بفصل هذا النظام عن محيطه، قد تكون هذه السطوح الفاصلة سطوحاً فيزيائية حقيقية أو سطوحاً افتراضية وهمية وذلك بحسب المنطقة المراد دراستها، ويسمى الجزء الموجود خراج سطوح هذه المنطقة بالوسط الخارجي أو الوسط المحيط.

الحدود هي السطوح التي تحيط بالنظام وتفصله عن محيطه، وهذه السطوح المحيطة بالمنطقة المدروسة ليس لها أي خواص فيزيائية أو سماكة، وتكون في بعض الأحيان ثابتة مثل جدران خزان الماء أو جدران عنفة، وقد تكون متغيرة أو متحركة مثل سطوح أسطوانة ذات مكبس في محركات الاحتراق الداخلي (تتغير حدود المنطقة المدروسة نتيجة تحرك المكبس ضمن الأسطوانة)، وتسمح هذه السطوح للكتلة والطاقة بعبورها دخولاً و/أو خروجاً.

تقسم الأنظمة الترموديناميكية إلى أنظمة مفتوحة وأنظمة مغلقة، يحتوي النظام المغلق على كتلة ثابتة غير متجددة ولا يسمح لأي كتلة بالعبور عبر حدوده، تكون حدود النظام المغلق حدوداً ثابتة مثل خزان ماء يحتوي على كتلة ثابتة من الماء، أو حدوداً متغيرة مثل نظام الأسطوانة ذات المكبس في محرك الاحتراق الداخلي لأنه يحتوي على صمامات ويمنع دخول أو خروج الكتلة ويسمح فقط للطاقة بالتدفق عبر