top of page

-الديناميات الأخرى-


 

  في مجال الديناميكا الحرارية ، تمكن Ludwig Boltzmann من شرح العديد من الظواهر المتعلقة بتبادل الطاقات في أنظمة الغاز بناءً على الطاقات الحركية لتحريك الجزيئات. كانت هذه النظرية أيضًا توحيدًا للعمل الذي قام به جوتفريد لايبنيز سابقًا ،  ساديت كارنو و  رودولف كلاوزيوس. كان السؤال هو فهم كيفية حدوث تبادل الطاقة وماذا حدث في هذه العملية.

 

  قال ساديت كارنوت إن الحرارة لها اتجاه وتدفق وهذا التدفق كان من النظام ذي أعلى درجة حرارة  بالنسبة للذين لديهم درجة حرارة منخفضة ، فإن هذه المفاهيم هي تلك التي استخدمت في إنشاء المحركات الحرارية في القرن التاسع عشر. قال رودولف كلاوزيوس إن "كل نظام حراري ديناميكي تبدد طاقته بمرور الوقت ، وهو مفهوم أسماه  غير قادر علي،  بمعنى آخر ، يزيد الانتروبيا دائمًا بمرور الوقت.

 

 

   لكن ما هو الانتروبيا؟ طريقة بسيطة لفهم ماهية الانتروبيا ...

 

  تخيل كوبًا مليئًا بالقهوة الساخنة ، وتركه على المنضدة وانتظر بضع دقائق.  ساعات ، عندما لمس الكوب مرة أخرى ، أدرك أنه لم يكن ساخنًا كما كان من قبل ، أي أن الحرارة قد تبددت في البيئة. وبالمثل ، نقول إن الكوب كان يدخل في توازن حراري مع البيئة. يمكن القول إن الانتروبيا هي كمية تقيس اضطراب النظام ، أو عدم تنظيمه ، كما في المثال المذكور ... تركزت الحرارة عند نقطة معينة (كوب) ثم انتشرت إلى البيئة.

 مع هذين المفهومين اللذين صاغهما رودولف كلاوزيوس وساديت كارنو ، كان لدى بولتزمان التفسير التالي حول القانون الثاني للديناميكا الحرارية (الانتروبيا). قال بولتزمان إنه لفهم الانتروبيا بشكل أفضل ، نحتاج إلى فهم أفضل للعالم المجهري ، وكيف تتصرف جزيئات الغاز في درجات حرارة منخفضة وعالية.

   عند رؤية ذلك ، درس بولتزمان كثيرًا وخلص إلى أنه لكي تكون قادرًا على فهم فيزياء جزيئات الغاز ، كان من المتوقع أنه سيتعين علينا تحليل الجزيء عن طريق الجزيء ، وهو أمر لا يمكن تصوره! من المستحيل إجراء دراسة بهذه الطريقة ، لذلك أدرك بولتزمان أنه لفهم الفيزياء وراء جزيئات الغاز ، يجب عليه التخلي عن اليقين (الحتمية) واعتماد الاحتمالات والإحصاءات.  (العشوائية) لتكون قادرًا على فهم حركات جزيئات الغاز ككل. المعادلة التي تصف هذا الاكتشاف مكتوبة الآن على شاهد قبره تكريماً له.

 

س-  غير قادر علي؛ ك- ثابت بولتزمان.  ث- الاحتمال

تم تحرير الفيديو وترجمته ،  مأخوذ من فيلم وثائقي لهيئة الإذاعة البريطانية بعنوان "النظام والاضطراب ، تاريخ الطاقة"

bottom of page