تعرفنا في الجزء الأول من هذا الموضوع على المفهوم العام لعلم الديناميكا الحرارية وتطوره، إضافة إلى مفهوم الحرارة ودرجة الحرارة، وأيضاً الحرارة النوعية. سنتابع في الجزء الثاني الحديث عن أساسيات هذا العلم وقوانينه الأربعة الأساسية. انتقال الحرارة (Heat Transfer)…
الحرارة هي طاقة يمكن تحويلها من شكل إلى آخر، أو نقلها من جسم إلى آخر. فمثلًا شعلة الموقد (الكهربائي) تحول الطاقة الكهربائية إلى حرارة، وتوصل تلك الطاقة عبر القدر إلى الماء، وهذا يزيد من الطاقة الحركية لجزيئات الماء مسببًا حركتها أسرع فأسرع؛ وعند حرارة معينة (درجة الغليان) تكون الذرات…
وفقاً للقوانين الأساسية للديناميكا الحرارية، فإنك إن أخرجت فطيرة تفاح ساخنة من الفرن ووضعتها على حافة النافذة، فستبرد حتماً لتصل إلى درجة حرارة الهواء المحيط ذاتها؛ لكن اكتشف العلماء أن جسيمات مشحونة تسمى أيونات ions لا تتبع هذا المنطق تحت ظروف معينة، حيث يفضي تبريدها إلى درجتي حرارة…
حدّد مجموعةٌ من العلماء أصغرَ مقياسٍ لدرجة الحرارة تسمح به قوانين الفيزياء، وأكثرها دقةً على الإطلاق، حيث أنّ بإمكان هذا المقياس اكتشاف أصغر التقلّبات في مناطقَ ميكروسكوبية، كالتغيرات الحاصلة داخل الخلية البيولوجية (biological cell). يُركّز البحث المتضمّن علماءَ رياضياتٍ من جامعة…
أنا ممتنٌ كثيراً لأحد الحقائق الأساسية في الطبيعة عند تشغيلي لنظام التدفئة في هذا اليوم البارد والمزعج من أيام فبراير/شباط في شمال لندن. تلك الحقيقة هي: تتدفق الحرارة من الساخن إلى البارد، ولو لم تكن تفعل ذلك، لن يكون لدى المُشع (radiator) الخاص بي أي فرصة لتسخين غرفتي المتجمدة.…
تطور نظام غير متوازن يُبرهن على صحة مبدأ إنتاج الانتروبي الأعظمي. يُخبرنا القانون الثاني في الترموديناميك أن كل الأنظمة تتطور نحو حالة يكون فيها الانتروبي أعظمي، حيث تُبدد الطاقة على شكل حرارة، ولا يُوجد طاقة متاحة للقيام بعمل. منذ أواسط القرن العشرين، تُشير الأبحاث إلى توسيع…