قانون الديناميكا الحراري الأول ( بالإنجليزية: First law of thermodynamics) هو تعبير لمبدأ حفظ الطاقة أي أن الطاقة تتغير من حالة إلى أخرى ومن طاقة كامنة إلى طاقة نشطة [1] ، وبتعبير آخر أن الطاقة لا تفنى ولا تُستحدث وإنما تتحول من صورة إلى أخرى. ويشخص القانون أن نقل الحرارة بين الأنظمة نوعٌ من أنواع نقل الطاقة. إن ارتفاع الطاقة الداخلية لنظام ثرموديناميكي معين يساوي كمية الطاقة الحرارية المضافة للنظام ، مطروح منه الشغل الميكانيكي المبذول من النظام إلى الوسط المحيط. ينص القانون الأول للديناميكا الحرارية على أن: « الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من عدم ولكن تتحول من شكل إلى آخر». قانون حساب الشغل المبذول. تطبيقات القانون [ عدل] الأنظمة الحرارية [ عدل] النظام في الترموديناميكا: هو عينة موجودة في بيئة محيطة. مثال على ذلك العينة: كوب ماء، والبيئة المحيطة: الغرفة. فمثلا: إذا وضعنا في كوب الماء قطعة من الثلج، تنتقل حرارة من جو الغرفة إلى كوب الماء وتنصهر قطعة الثلج. ويظل انتقال الحرارة بين الغرفة والكوب حتى تتساوى درجة الحرارة فيهما. يعتبر هذا النظام نظاما مفتوحا. أنواع الأنظمة في الثرموديناميكا [ عدل] النظام المغلق: هو الذي لا يحدث فيه انتقال للكتلة بين العينة والوسط المحيط، ولكن يمكن أن يحدث بينهما انتقال للحرارة.
النظام المفتوح: هو الذي يحدث فيه انتقال للكتلة وانتقال للحرارة بين العينة والوسط المحيط. النظام المعزول: هو الذي لا يحدث فيه انتقال للحرارة ، ففيه لا يحدث انتقال حرارة بين العينة والوسط المحيط. الإجراءات الحرارية [ عدل] العمليات: هو التحول من حالة إتزان إلى حالة إتزان آخر، ويمكن في خلال عملية معينة تثبيت خاصية ما: توازن ميكانيكي ، توازن ترموديناميكي ، توازن حراري. "حكومة أخنوش" تتجه لإصدار قانون خاص بالحوار الاجتماعي - جسر بريس. توازن كيميائي. القانون الأول للديناميكا الحرارية للنظام المغلق [ عدل] الطاقة الكلية للنظام المغلق هي مجموع الطاقة الداخلية فيه و الشغل الذي يؤديه أو المنصب عليه: dU= dQ - dW حيث: (dQ)هي كمية الحرارة التي تخرج من أو تنتقل إلى النظام. (dU)هو التغير في الطاقة الداخلية للنظام وهي هنا دالة لدرجة الحرارة فقط (U = f(T. (dW)هو الشغل المبذول على أو من النظام. فإذا كان النظام غازا فيكون الشغل هو حاصل ضرب الضغط p في تغير الحجم dV (فكرة المكبس، عندما يتغير حجم الغاز في المكبس تحدث حركة ميكانيكية): dW = p. dV نلاحظ أن كل من dQ وdU وdW وحدتها وحدة طاقة أي جول ، وينطبق ذلك أيضا على حاصل الضرب p. dV الذي يمثل الشغل الميكانيكي الناتج في النظام، فيمكن إثبات أن وحدته هي الجول.
من شروط بذل الشغل كنا قد أوضحنا فيما سبق ذكره، إلى كون أن الشغل هي عملية حياتية يومية، يقوم بها كافة الناس حتي لو لم يكونوا علي علم بكون أن ما يقومون بعمله، هو تطبيق لأحد القوانين العامة لعلم الفيزياء، ونظرا لكون أننا نسعى جاهدين كي نوفر للقارئ العربي كافة المعلومات التي من شانها أن تيسر له موضوع بحثه، فستحمل طيات السطور التالية، كافة المعلومات المتعلقة بالشغل في علم الفيزياء، بادئين حديثنا بسرد شروط بذل الشغل، ومن ثم توضيح ماهية الشغل ذاته وأنواعه، وذلك من خلال ما يلي سرده. يعد من أبرز الشروط الواجب توافرها من أجل بذل الشغل، هو تواجد تأثير لقوة ما علي جسم معين، مما يجعلها تغير مكانها وفقًا لمسافة معينة، وهذا نظرًا لأن الشغل في الفيزياء يقصد به القوة التي من شأنها التأثير علي جسم معين بكتلته مما يؤدي إلى تغيير مكان هذا الجسم وفقا لمسافة معينة، وبناءا علي كبر المسافة التي قد تحركها الجسم، فيتم قياس مقدار الشغل المبذول، حيث أنه كلما زادت المسافة المقطوعة، كلما دل علي كون أن الشغل المبذول كبير، والعكس صحيح. أسبوع الموهبة (مسابقة ثقافية سعودية) - موضوع. علاوة عن كون أنه كلما قلت القوة المؤثرة علي الجسم، كلما تقصت المسافة المقطوعة، مما أدي إلى الإشارة إلى نقصان قيمة الشغل المبذول، خصوصا وأن العلاقة فيما بين قوة الشغل المبذول ومقدار القوة المبذولة يقوم علي القانون الفيزيائي الأتي ذكره. "
في حالة الحجم الثابت [ عدل] V=ثابت، وهذا يعنى أن: dV=0 وبالتالى لا شغل يؤدى dW = 0 و هذا يعنى أن كمية الحرارة التي يمتصها النظام تتناسب مع الزيادة في درجة الحرارة. و تكون: dU= dH أي يكون التغير في السخانة مساويا للتغير في الطاقة الداخلية. في حالة درجة الحرارة الثابتة [ عدل] تكون dT = 0 وهذا يعنى أن dU = 0 و في هذة الحالة تكون dH = dW أي أن كمية الحرارة التي يمتصها النظام تساوى الشغل المبذول بواسطة الغاز. انظر أيضاً [ عدل] حرارة طاقة حرارية سخانة إنتروبيا دورة كارنو كفاءة حرارية ترموديناميك قوانين الديناميكا الحرارية مقاومة التلامس الحراري عملية كظومة القانون الثاني للديناميكا الحرارية القانون الثالث للديناميكا الحرارية مراجع [ عدل] ^ كتاب علم الخلية -أ. د عبدالعزيز بن عبدالرحمن الصالح- الطبعة 1417هـ- صغحة 465