القانون الأول للديناميكا الحرارية

أساسيعرض القانون الأول في نظام مغلق

\[\Delta U + \Delta K = W + Q\]

مع \(U\) الطاقة الداخلية, \(K\) الطاقة الحركية (مجهري), \(W\) عمل القوى الخارجية, \(Q\) الحرارة من المستقبلة خارج ا لنظام.

المحتوى الحراري

يتم تعريف المحتوى الحراري للنظام كيلي : \(H=U+PV\).

تطبيق لنظام مفتوح ثابت

\[\dot{H}_{out} - \dot{H}_{in} + \dot{K}_{out} -\dot{K}_{in} + \dot{M} g (z_{out}-z_{in}) = \dot{W}+\dot{Q}\]

مع \(\dot{H}\) و \(\dot{K}\) تمثل الطاقة الحركية والمحتوى الحراري التي يحملها تدفق ("in") و خروج ("out"), \(z\) يمثل الارتفاع الذي يتم توصيل التدفقات الى النظام, \(\dot{M}\) هو تدفق الكتلي الذي يمر عبر النظام,\(\dot{W}\) و \(\dot{Q}\) الطاقة الميكانيكية والحرارية التي يستقبلها النظام.

تتم كتابته على النحو التالي :

\[\dot{M}\left ( h_{out}+\frac{1}{2}\vec{v}_{out}^2 + gz_{out} - [h_{in} +\frac{1}{2}\vec{v}_{in}^2+ gz_{in}]\right ) = \dot{W} + \dot{Q}\]

مع \(h\) هو المحتوى الحراري للتدفق، و\(\vec{v}\) السرعة المتوسطة للتدفق.

تطبيق القانون الأول

  • تحديد النظام والتحول ;

  • تحديد ما إذا كان هذا النظام هو مفتوحا أو مغلقا خلال هذا التحول، لنظام مفتوح ثابت، تقديم قائمة من تدفقات المادة الداخلة والخارجة ;

  • تقديم قائمة من القوى الخارجية المطبقة على النظام، معبرا عن عملهم ;

  • تقديم قائمة من التبادل الحراري مع العالم الخارجي، وتعبيرهم ;

  • التعبير عن الاختلاف في الطاقة الحركية (انسحاب و دوران) خلال التحول (نظام مغلق) أو بين صبيب الدخول والخروج (نظام مفتوح ثابت) ;

  • تطبيق القانون الأول.

إضافةالحصول على الفصل الكامل

يتم تطوير هذه المفاهيم في الفصل "القانون الأول للديناميكا الحرارية Premier principe de la thermodynamique".

الوصول المباشر : https://nte.mines-albi.fr/Thermo/fr/co/Module_1erPrincipe.html