بعض العمليات ( الإجراءات ) الديناميكية الحرارية :
مر علينا المقصود بمصطلح العملية ( الإجراء ) وهي للتذكير: تغير في حالة النظام من حالة إلى أخرى بسبب إضافة حرارة أو شغل .
وسنتعرف في هذا الدرس على بعض العمليات الديناميكية الحرارية التي يمكن يمر بها النظام :
1- العملية الأيزوبارية Isobaric process :
هي العمليات التي تتم تحت ضغط ثابت ، ويحدث ذلك عندما نزود النظام بكمية من الحرارة ببطء ( أو يفقد ببطء ) ، فينتج عن ذلك زيادة الحجم ( ارتفاع المكبس ) ، ولأن التغير في الحجم كان بطيئا فإن هناك اتزانا ميكانيكيا وعليه فإن الضغط سيبقى ثابتا .
ومن الأمثلة على هذه العملية ما يتم في الآلة البخارية .( سيأتي شرحها لاحقا )
2- العملية الأيزوكورية Isochoric process أو isovolumetric process :
هي العمليات التي تتم تحت حجم ثابت ، ويحدث ذلك عندما يكون النظام غير قابل للتمدد ( أي لا يوجد به مكبس خفيف قابل للحركة ) ويزود هذا النظام بكمية من الحرارة ( التسخين مثلا ) ، فينتج عن هذا زيادة في الضغط ، ومن الأمثلة على هذه العملية ما يتم في الاشتعال والانفجار المفاجئ في آلات الاحتراق الداخلي مثل محرك السيارة .
3- العملية الأيزوثيرمية Isothermal process :
هي العمليات التي تتم تحت درجة حرارة ثابتة ثابتة ، ويحدث ذلك عندما نسمح بتمدد النظام مع بقاء درجة الحرارة ثابتة ( يقل الضغط تبعا لذلك ) أو بتقلص النظام ( يزداد الضغط تبعا لذلك ).
4- العملية الكظمية Adiabatic process :
هي العمليات التي تتم في النظام المعزول حراريا عن الوسط المحيط به ، حيث يكون الغاز محصورا في أسطوانة معزولة حراريا ، ومزودة بمكبس حر الحركة .
إيجاد الشغل المبذول في بعض العمليات ( الإجراءات ) الديناميكية الحرارية :
للتذكير فإنه يمكن إيجاد الشغل بيانيا من خلال رسم العلاقة بين الحجم والضغط ، ويكون الشغل هو المساحة تحت المنحنى .
1 - إيجاد الشغل بيانيا في العملية الأيزوبارية :
بما أن الضغط ثابت مع تغير في الحجم ، فإن المنحنى سيكون مستقيما أفقيا موازيا لمحور الحجم ( السيني ) ، ومن الشكل نستطيع القول بأن الشغل يساوي المساحة تحت المنحنى .
شغ = المساحة تحت المنحنى
شغ = ض × ∆ ح = ض × ( ح2-ح1)
2 - إيجاد الشغل بيانيا في العملية الأيزوكورية :
بما أن الحجم ثابت ∆ ح = 0 مع تغير في الضغط ، فإن المنحنى سيكون خطا عموديا موازيا لمحور الضغط ( الصادي )
ومن الرسم يتضح لنا أن : شغ = صفر ( لا توجد مساحة تحت المنحنى )
3 - إيجاد الشغل بيانيا في العملية الأيزوثيرمية :
بما أنه عند ثبوت درجة الحرارة تكون العلاقة بين الضغط والحجم عكسية ، وبالتالي فإن المنحنى سيكون ذا ميل سالب .
ويعطى الشغل بالعلاقة التالية :
شغ = ح1 ض1 لو ( ح2/ح1 )
شغ = ح1 ض1 لو ( ض1/ض2 )
4 - إيجاد الشغل بيانيا في العملية الكظمية :
بما أنه لا يوجد تبادل في الحرارة بين الغاز والوسط المحيط به حيث تتم هذه لعملية بسرعة كبيرة نسبيا ، فيكون الشغل مساويا للتغير في الطاقة الداخلية .
.png "الصورة الرمزية {أسير العيون}")
العملية الأيزوثرمية
رد مع اقتباس
