| الديناميكا الحرارية |
| --- |
| محرك كارنو الحراري الكلاسيكي |
| فروع
* كلاسيكية
* إحصائية
* كيميائية
* ديناميكا حرارية كمومية

* التوازن / اللاتوازن
 |
| قوانين
* الصفري
* الأول
* الثاني
* الثالث

 |
| أنظمة
* نظام مغلق
* نظام مفتوح
* نظام معزول

| حالة |
| --- |
| * معادلة حالة
* غاز مثالي
* غاز حقيقي
* حالة المادة
* طور
* توازن
* حجم دراسي
* أدوات
 |
| عملية |
| * متساوية الضغط
* متساوية الحجم
* متساوية درجة الحرارة
* كظومة
* متساوية الاعتلاج
* متساوية السخانة
* شبه ساكنة
* إجراء عام
* تمدد حر
* عكوسية
* غير عكوسة
* منتبذة غير عكوسة
 |
| دورة |
| * محرك حراري
* مضخة الحرارة
* كفاءة حرارية
 |

 |
| خصائص النظامملاحظة: المتغيرات المقترنة *بخط مائل*

|  |
| --- |
| * الرسوم البيانية
* خاصية مكثفة وخاصية شمولية
 |
| دالة عملية |
| 
* شغل
* حرارة

 |
| دالة حالة |
| * درجة حرارة / *إنتروبيا* (مقدمة)
* ضغط / *حجم*
* جهد كيميائي / *عدد جسيمات*
* جودة البخار
* خصائص مخفضة
 |

 |
| خواص المادة
* قواعد بيانات

---


|  |
| --- |
| الحرارة النوعية **{\displaystyle c} = {\displaystyle T}/{\displaystyle N} {\displaystyle \partial S}/{\displaystyle \partial T}**
  |
| قابلية الانضغاط **{\displaystyle \beta } = {\displaystyle -} {\displaystyle 1}/{\displaystyle V} {\displaystyle \partial V}/{\displaystyle \partial p}**
  |
| التمدد الحراري **{\displaystyle \alpha } = {\displaystyle 1}/{\displaystyle V} {\displaystyle \partial V}/{\displaystyle \partial T}**
  |

 |
| معادلات
* مبرهنة كارنو
* نظرية كلاوسيوس
* المعادلة الأساسية
* قانون الغازات المثالية

* علاقات ماكسويل
* علاقات أونساغر التبادلية
* معادلات بريدجمان
* *جدول معادلات الديناميكية الحرارية*
 |
| كمون
* طاقة حرة
* إنتروبيا حرة

* طاقة داخلية{\displaystyle U(S,V)}
محتوى حراري{\displaystyle H(S,p)=U+pV}

طاقة هلمهولتز الحرة{\displaystyle A(T,V)=U-TS}

طاقة غيبس الحرة{\displaystyle G(T,p)=H-TS}
 |
| * تاريخ
* ثقافة

| 
تاريخ |
| --- |
| 
* عام
* إنتروبيا
* قوانين الغازات

* آلات الحركة الدائمة
 |
| فلسفة |
| 
* إنتروبيا وسهم الزمن
* إنتروبيا والحياة
* سقاطة براونية
* عفريت ماكسويل
* مفارقة الموت الحراري
* مفارقة لوشميت
* تآزر

 |
| 
نظريات |
| 
* نظرية السيال الحراري

* قوة حية
* مكافئ ميكانيكي للحرارة
* قدرة محركة
 |
| المطبوعات الرئيسية |
| * *استعلام تجريبي عن مصدر الحرارة الذي يثيره الاحتكاك*
* *حول توازن المواد غير المتجانسة*
* *تأملات في القدرة الدافعة للنار*
 |
| 
الجداول الزمنية |
| 
* الديناميكا الحرارية
* المحرك الحراري

 |
| * فن
* تعليم
 |
| * سطح ماكسويل الديناميكي الحراري
* الإنتروبيا كتشتت الطاقة
 |

 |
| علماء
* برنولي
* بولتزمان
* بريجمان
* كاراثيودوري
* كارنو
* كلابيرون
* كلاوزيوس
* دو دوندر
* دويم
* غيبس
* فون هلمهولتز
* جول
* لويس
* ماسيو
* ماكسويل
* ماير
* نيرنست
* أونساغر
* بلانك
* رانكين
* سمتون
* شتال
* تيت
* طومسون
* كلفن
* فان دير فالس
* ووترستون

 |
| أخرى
* تنوي
* تجميع ذاتي
* تنظيم ذاتي
* نظام ولا نظام
 |
| * ع
* ن
* ت
 |

محرك لينوار الغازي عام 1860
**دورة لينوار** هي دورة تحريك حراري مثالية عادة ما تستخدم لتمثيل وتجسيد أو وصف المحرك النفاث النبضي.

وهو دورة قائمة علي فكرة محرك تم اختراعه بواسطة ايتيان لينوار ويُعتقد أن هذا المحرك هو أول محرك احتراق داخلي اقتصادي في استهلاك الوقود وبعدم وجود أي أجراء انضغاط داخل الدورة في تصميم المحرك أدي إلي وجود كفاءة حرارية منخفضة نسبيًا بالمقارنة بالمحركات المعروفة آنذاك مثل محرك أوتو ومحرك ديزل

الدورة
------

في **دورة لينوار** يحدث للغاز المثالي عدة اجراءات:

1-2: اجراء إضافة حرارة بثبات الحجم.
2-3: إجراء تمدد بثبات العشوائية.
3-1: إجراء طرد حرارة بثبوت الضغط.
يحدث إجراء التمدد بثبات العشوائية وبالتالي لا يكون هناك أي تفاعل حراري.

يتم إضافة طاقة في صورة حرارة خلال إجراء ثبات الحجم وطرد طاقة أخرى في صورة شغل خلال إجراء التمدد بثبات العشوائية.
هناك طاقة يتم فقدانها خلال عملية التبريد والتي تستهلك بعض الشغل.

### إجراء إضافة حرارة بثبات الحجم (1-2)

في النسخة الأولية من دورة لينوار التقليدية أو الإعتيادية يحتوي الإجراء الأول علي إضافة حرارة بطريقة بثبات الحجم وهذا يتم من خلال القانون الأول من قوانين الديناميكا الحرارية:

{\displaystyle {}\_{1}Q\_{2}=mc\_{v}\left({T\_{2}-T\_{1}}\right)}

ولا يكون هناك شغل خلال هذا الإجراء بسبب كون الحجم يظل ثابتًا خلال هذا الإجراء حيث:

{\displaystyle {}\_{1}W\_{2}=\int \limits \_{1}^{2}{pdV}=0}

ومن خلال تعريف الحرارة النوعية بثبوت الحجم للغاز المثالي فإن:

{\displaystyle c\_{v}={\frac {R}{\gamma -1}}}

حيث أن R هو ثابت الغازات العام و *γ*هي نسبة الحرارة النوعية ( تقريبًا تساوي 287 (J/(kg·K و 1.4 للهواء).
ويمكن حساب الضغط بعد إضاف الحررة من خلال القانون العام للغازات:

{\displaystyle p\_{2}V\_{2}=RT\_{2}}

### إجراء تمدد بثبات العشوائية (2-3)

المرحلة الثانية تحتوي علي إجراء تمدد إنعكاسي للمائع حيث يعود إلي ضغطه الطبيعي الأصلي ويمكن تحديده من خلال القانون الثاني من قوانين الديناميكا الحرارية كالآتي:

{\displaystyle {\frac {T\_{2}}{T\_{3}}}=\left({\frac {p\_{2}}{p\_{3}}}\right)^{\textstyle {{\gamma -1} \over \gamma }}=\left({\frac {V\_{3}}{V\_{2}}}\right)^{\gamma -1}}

حيث {\displaystyle p\_{3}=p\_{1}} لهذه الدورة خصيصًا.

والقانون الأول من قوانين الديناميكا الحرارية ينتج عنه في إجراء التمدد:

{\displaystyle {}\_{2}W\_{3}=\int \limits \_{2}^{3}{pdV}}

لأن الإجراء الأديباتي يكون له {\displaystyle {}\_{2}Q\_{3}=0}

### إجراء طرد حرارة بثبوت الضغط (3-1)

تحتوي المرحلة الأخيرة من الدورة أو الإجراء الأخير علي إجراء طرد حرارة بثبوت الضغط وتعود الحرارة لحالتها الأصلية، ومن خلال القانون الأول من قوانين الديناميكا الحرارية نجد أن:

{\displaystyle {}\_{3}Q\_{1}-\_{3}W\_{1}=U\_{1}-U\_{3}}.

ومن تعريف الشغل:

{\displaystyle {}\_{3}W\_{1}=\int \limits \_{3}^{1}{pdV}=p\_{1}\left({V\_{1}-V\_{3}}\right)}

فإننا نستعيد مقدار من الطاقة من هذا الإجراء قدرها كالآتي:

{\displaystyle {}\_{3}Q\_{1}=\left({U\_{1}+p\_{1}V\_{1}}\right)-\left({U\_{3}+p\_{3}V\_{3}}\right)=H\_{1}-H\_{3}}.

وبالتالي; فإنه يمكننا تحديد مقدار الطاقة المطرودة كالآتي:

{\displaystyle {}\_{3}Q\_{1}=mc\_{p}\left({T\_{1}-T\_{3}}\right)}

ومن خلال تعريف الحرارة النوعية بثبوت الضغط للغاز المثالي:

{\displaystyle c\_{p}={\frac {\gamma R}{\gamma -1}}}.

ويمكننا تحديد الكفاءة الكلية للدورة من خلال الشغل الكلي بالنسبة للطاقة الممتصة لداخل الدورة والتي تساوي لدورة لينوار :

{\displaystyle \eta \_{th}={\frac {{}\_{2}W\_{3}+{}\_{3}W\_{1}}{{}\_{1}Q\_{2}}}}.

ويجب ملاحظة أننا نحصل علي شغل خلال إجراء التمدد لكننا نفقد بعضًا منه خلال إجراء طرد الحرارة.

الرسوم البيانية للدورة
----------------------

|  |  |
| --- | --- |
| منحنى الضغط والحجم لدورة لينوار | منحنى درجة الحرارة والإنتروبي لدورة لينوار |

انظر أيضًا
----------

* دورة أوتو
* دورة ديزل
* دورة ستيرلينغ
* دورة ديول (الدورة المشتركة)
* إتيان لينوار

المراجع
-------

1. ↑  "Ic Engines – V. Ganesan – Google Books". Books.google.co.uk. مؤرشف من الأصل في 2014-08-11. اطلع عليه بتاريخ 2013-04-04.

| * ع
* ن
* ت
دورات ديناميكية حرارية |
| --- |
| احتراق خارجي | 

|  |  |
| --- | --- |
| دون تغيير المرحلة(محرك هواء ساخنs) | 
* دورة برايتون
* برايتون / جول
* كارنو
* Ericsson
* ستيرلينغ
* بسيدو ستيرلينغ
* ستودارد

 |
| مع تغير المرحلة | 
* كالينا
* Hygroscopic
* رانكن (Organic Rankine)
* تبريد بالاستنزاف

 |

 |
| احتراق داخلي | 
* Atkinson
* برايتون / جول
* ديزل
* Expander
* Gas-generator
* Homogeneous charge compression ignition
* لينوار
* ميلر
* أوتو
* سكوديري
* Staged combustion

 |
| مختلط | 
* الدورة المركبة
* HEHC
* ديول (الدورة المشتركة)

 |
| التبريد | 
* Hampson–Linde
* كليمانكو
* Pulse tube
* تبريد بالاستنزاف
* انتقال حرج
* التبريد بالامتصاص
* Vapor-compression
* سيمنز
* فيوليمير

 |
| غير مصنف | 
* Barton
* همفري

 |

* أيقونة بوابةبوابة الفيزياء
* أيقونة بوابةبوابة تاريخ العلوم
* أيقونة بوابةبوابة هندسة ميكانيكية