Thermodynamic يةالحرار الديناميكا

I.وأهدافها: الحرارية الديناميكا النظام بين أو النظم، بين الطاقية التبادالت يدرس الذي العلم هو الحرارية الديناميكا علم

التفاعالت آللية يهتم ال المادة. فهو بها تمر التي التحوالت خالل وذلك الخارجي والوسط إلى وال التركيبية، الكيمياء أو الفيزياء هو اآللية هذه مجال ألن التحوالت هذه تحكم التي

الكيميائية. الحركية هو المجال هذا ألن النظم تتطور بواسطتها التي السرعة وكذلك ميكانيكي شغل إلى الحرارة تحويل األساس في يدرس الحرارية الديناميكا فعلم

صور من صورة الكيميائية الطاقة كانت ولما شغل، إلى الميكانيكية الطاقة تحويل الحرارية الديناميكا قواعد تطبيق فإن الحرارة وخاصة األخرى بالصور ترتبط التي الطاقة

الكيميائية. التفاعالت لفهم كثيرا مفيد محددة كنظم الكيميائية التفاعالت على تقديرها خالل من يمكن(fonctions) دوال الكيميائية الحرارية الديناميكا تقدم باختصار دراسة ذلك ويستلزم محددة، ظروف تحت الكيميائي التفاعل حدوث احتمال استنتاجالحرارية. للديناميكا األساسية والدوال القوانين

مع والحساب القياس حيث من يتعامل الذي الكيمياء فرع هي الحرارية فالكيمياء الخارجية العوامل تأثير وكذلك الكيميائية التفاعالت أثناء تحدث التي الحرارية التغيرات

الحرارة. ودرجة الضغط مثل من مكان أي في نظام( معزولة ) أو جملة أي أن فكرة علي تعتمد الدراسات هذه معظم اله ويرمز للجملة الداخلية الطاقة ندعوها للقياس قابلة فيزيائية كمية تحوي الكون خصائصه علي االهتمام وجهنا ثابت كيميائي تركيب للجملة كانت فاذا .U بالرمز

موضوع في تدخل أخري.......(. فدراسته , مرونة, تأثيرات ) ضغط الميكانيكية حيز تدخل حينئذ فدراسته للتغير عرضة الجملة تركيب يصبح عندما , واالميكانيك

الكيميائي. الترمويناميكII.الحرارية: الديناميكا في النظم

يجب: ترموديناميكيا النظام لتعريفالخارجي. لوسط عن يفصله سطح أو حيز داخل تحديده خالل من النظم - تعريف

متغيراته. بتعريف ودالك النظام، حالة - تحديد :(Système) النظام مفهوم( 1

لها كوحدة معاملته ويمكن للدراسة نخضعه أن نريد الكون من جزء أي هوالنظام:محددة صفات يسمى النظام غير من هو ما وكل معينا(، محلوال يحتوي كأس أو غاز، أسطوانة )مثل

مجموع أما الكأس، باستثناء المخبر في ما كل وهو)( الخارجي بالوسط مثالنا في المخبر(univers) الكون فيشكل به المحيط الخارجي والوسط النظام

هذا.الحرارة : كميةQ : العملW حيت الكون في * نظام

Univers الكون

الخارجي الوسط

النظامSysteme

كمية وتكون موجبا يكون النظام علي المحيط به يقوم الذي العمل * ان سالبة: الحرارة

<0 ]. Q > 0 ، W [ كمية و سالبا العمل يكون المحيط بعمل النظام قيام حالة في * بينما

موجبة: الحرارة [W < 0 ، Q > 0. ]

النظم: أنواع( 2 معزل. أو مغلق ، مفتوح يكون أن للنظام يمكن

المفتوح النظام(open system): غير كأس مثل الخارجي، الوسط مع والطاقة المادة تبادل يمكنه الذي النظام هو

على يحتوي مغطى يغلي، حتى الخارجي الوسط من الطاقة السائل يمتص حيث يغلي، سائل

السائل بخار ينطلق وبالمقابلالخارجي. الوسط إلى الكأس من المغلق النظام(close system):

سائل )مثل الخارجي الوسط مع المادة دون الطاقة تبادل يمكنه الذي النظام هو مغطى كأس في يغلي

بإحكام(. المعزول النظام(isolated system): ترمس )مثل الخارجي الوسط مع الطاقة أو المادة تبادل يمكنه ال الذي النظام هو

على يحتوي مثاليالطاقة(. أو الكمية في فقد بدون ساخنة القهوة تظل حيث قهوة، الخارجي الوسط و النظام بين والطاقة المادة تبادل يوضح الجدول

تبـادلالمـادة تبـادلالنظـامالطاقـة

الالمعـزولنعمالمغلـقنعمنعممفتـوح

للنظام: المختلفة التحوالت(-3

state of system النظام * حالة

بمتغيرات ....(. تسميm ،P ، V ،T ، n) هي متغيرات بعدة النظام حالة تعرف الحالة

(variables of state)وثابتة. معروفة قيم الجملة فان الخارجي، الوسط و النظام بين الطاقة انتقال أو تبادل ثاتير تحت

و )النظام( تتطور 1 توازن حالة من بالمرور ذلك و يتحول النظام أن . فنقول تغير الحالة متغيرات

.2 توازن حالة إلي

وغير التلقائية التحوالت على حصلفن التوازن خارج التحول هذا ويتم.التلقائية

التلقائية: وغير التلقائية التحوالت

خواص لتغيير الحاجة دون ذاتيا تحدث التي العمليات هيالتلقائية: التحوالتأ- للنظام المكونة المواد

مع الصوديوم من قطعة تفاعل الحرارة(. مثل درجة أو الظروف)الضغط تغيير أو لتشكيل الماء حدوث في السبب يرجع الهيدروجين. و غاز وتصاعد الصوديوم هيدروكسيد

أن إلى تلقائيا العملية وقد العملية، تمام تحديدا( بعد الحرة الطاقة)الطاقة في أقل سيكون النظام

التلقائية العملية تكون

منه. االستفادة يمكن نافع بعمل مصحوبة العملية اتجاه عكس تحدث التي العمليات فهيالتلقائية: غير العملياتب-

البد الحالة هذه وفي التلقائية عمل بذل يلزم وعادة النظام، خواص أو الظروف لتغيير الخارجي التدخل من

الصوديوم معدن على للحصول بالنسبة الحال هو كما العمليات، تلك إلتمام شغلب النظام مد التفاعل هذا يتطلب إذ الصوديوم، هيدروكسيد من انطالقا

كهربائي. الثابتة الحرارة تحوالت (isothermic Transformations): = T ثابتة

يحدث ال لذلك ونتيجة ،(T)الحرارة درجة ثبوت عند تحدث التي العمليات هي الطاقة في تغيير(U = 0 للنظام الداخلية

الثابت الضغط تحوالت : (isobaric Transformations) P ثابت = الجوي الضغط يكون ما وغالبا ،(P)الضغط ثبوت عند تحدث التي العمليات هي

ونتيجة العادي،(V.)حجمه تغير وبالتالي النظام لغازات انكماش أو تمدد يحدث أن يمكن لذلك الثابت الحجم تحوالت : (isochoric transformations) V ثابت = يمكن ال لذلك ونتيجة ،(V)ثابت حجم ذو مغلق نظام في تحدث التي العمليات هي

(W = 0.) النظام على أو من عمل يحدث أناألديابتيكية التحوالت : (adiabatic transformations)

يحدث ال أي مثال(، الحراري معزول)كالمسعر نظام في تحدث التي العمليات هي (Q = 0.)أي النظام، وإلى من للحرارة انتقال

أشمل ألنه التفاعالت، من بدال التحوالت مصطلح استعملنا لقدمالحظة: الفيزيائية. والتحوالت الكيميائية للتفاعالت

(state function) الحالة دوال(- 4 المسلوك المسار عن مستقل تغيرها كان إذا"حالة "دالة أنها دالة عن نقول

إلى(A)الحالة من لالنتقال من مائل مستوي على ينتقل كائن عن عبارة النظام أن افترضنا فلو ،(B) الحالة إلى(A)النقطة اعتبار يمكن ال بينما حالة، دالة اعتبارها يمكن الكامنة الطاقة فإن ،(B) النقطة

النقطتين بين المسافة .حالة كدالة

وكمية الكهربائية والشحنة المادة وكمية والكتلة والحجم الحرارة ودرجة الضغط إن دوال كلها الحرارة

العمل بينما التحول، هذا يسلكه الذي بالمسار يتعلق ال ما تحول خالل تغيرها ألن حالة work الشغلبالمسار(. يتعلق )أي االنتقال بمسافة يرتبط ألنه حالة بدالة فليس = االزاحةx القوة

3-1

النظام - خصائص النظام حالة

ات تسمى للقياس القابلة الكمي مخبريا خصائصه، أو النظام حالة متغيرات ما لنظام لهذه أمثلة والضغط والحجم الحرارة النظام. تشكل حالة الكميات هذه وتحدد

ات. وتدرس ة الديناميكا الكمي المواد مغنطة وتدرس كما المتغيرات هذه مثل الحراريوغيرها. المتغيرات هذه باستخدام السوائل وسطوح العازلة المواد واستقطاب

كالحجم 1الممتدة المتغيرات المدروس النظام كتلة على تعتمد التي المتغيرات تسمى

لm حيث ، ة والطاقة ، الكثافة و الكتلة تمث ل حيثEtot = EK + Ep الكلي EK تمث

التوالي. على الوضع وطاقة الحركة طاقةEp و المتغيرات فتدعى والكثافة والضغط كالحرارة الكتلة عن المستقلة المتغيرات أما

ة القيمة النظام وكتلة المتغير بين النسبة . تسمى2المركزة لهذاspecific value النوعي عنها ونقول المتغير ها أحيانا 4النوعي الحجم هو مثال . وأفضل3الكتلة لوحدة القيمة بأن

ة القيمة أن الواضح الكثافة. من عكس هو والذي عن عبارة ما لمتغير النوعيز. متغير مرك

ونستخدم ة القيمة أيضا ة النوعي بين النسبة هي والتيmolal specific value المولير في الموالت وعدد المتغير الكيميائيون ابتدعها وحدةmole المول بأن النظام. نذكل 32g يعني األكسجين من واحد ما. فمول لعنصر نوعي وزن في أفوجادرو عدد لتمث

األكسجين. في جزيئات من NA=6.0231023 أفوجادرو عدد ويحوي األكسجين غاز منة القيم مع التعامل يفضل األحيان من كثير لمتغيرات النوعي ه إذ ما، نظام السهل من أن

نرى الكتلة. سوف عن المستقلة المعادالت مع التعامل حالة عن التعبير أن الحقا نظام يبدو ما استخدمنا إذا منطقيا ز. والثاني ممتد المتغيرات: أحدها أكثر( من )أو زوجا مرك

زة الممتدة المتغيرات بعض التالي1-1 الجدول في نلخص األنظمة. لبعض والمرك

متغيراتالنظامزة مرك

متغيراتممتدة

أو )سائل مائعغاز(

V الحجمP الضغط

l الطول الشد قوةسلكZ الشحنةالجهد فرقكهربائي نظام المجالعازل نظام

الكهربائي عزم

الثناقطبيالكهربائي

نظاممغناطيسي

عزمالتدفق الثناقطبي

المغناطيسيS اإلنتروبيT الحرارةاألنظمة جميع

نظام أيعام وبشكل

اإلزاحةالقوة

Thermal Equilibrium and الحرارة درجة ومفهوم الحراري االتزان****Temperature

1 extensive variables2 intensive variables3 value per mass unitزة المتغيرات عن للتعبير المائلة الصغيرة واألحرف الممتدة المتغيرات حالة في الكبيرة األحرف نستخدم سوف 4 المرك .

ابتداع إلى أدت ما "برودة" جسم "سخونة" أو لتقنين الحاجة أن المقدمة في قلناات الحرارة. فككل موازين الذي المعيار ... كان الخ والسرعة الفيزيائية: القوة الكمي

ومن اللمس حاسة بالحرارة" باستخدام "إحساسه هو قيمتها لتقدير اإلنسان يستخدمه لمس اإلنسان يستطيع ) ال مداه في ومحدود دقيق غير معيار هكذا مثل أن الواضح صعب أو بعيد جسم حرارة مدى تقدير استحالة عن ناهيك مثال، المصهور الحديد

إليه(. الوصول محيط في تغيير أي حصل إذا يعاني سوف األخير فإن ، الحرارة بتأثير ما نظام تغييرا

ه فترة متغيراته( وبعد )أي حالته في ه ونقول جديدة حالة إلى يصل سوف فإن أصبح أن فيها حراريا. متزناهما حراري اتصال أو تماس في نظامين وضعنا إذا سيعانيان فإن ى حالتهما في تغييرا حت

بالقول الوضع هذا تفسير حراري. يمكن اتزان في منهما كل فيه يصبح وضع إلى يصالى لآلخر النظامين أحد من انسابت الحرارة أن الحرارة". "درجة نفس على يصبحا حتة هي الحرارة درجة أن أي ة الخاصي كون تحدد التي الفيزيائي حراري اتزان في ما نظام مع نظامان أتصل آخر. إذا نظام ا نا حراري اتزان إلى ووصال حراري هما نقول فإن على أن

متصلين نظامين حرارة درجة قياس استطعنا إذا الحرارة. وبالعكس درجة نفسنا واحدة النتيجة وكانت متزنان النظامين أن نقول فإن ا حراري ومجتمعين. حدة على كال

إناء في الزئبق وعاء وضع المعروف. عند الزئبقي الحرارة ميزان هو مثال أفضل إنى الشعري األنبوب في الزئبق يتمدد ساخن ماء ل معين تدريج على يستقر حت درجة يمث

ل والذي التدريج في المستخدم المقياس حسب الماء حرارة يمث حرارة درجة أيضاحراريا. متزنان وأنهما الحرارة درجة نفس على موجودان النظامين أن أي الزئبق،

ة الديناميكا في الصفري القانون The Zeroth الحراريLaw

ل الحرارة لـ"درجة مقياس تعريف في األولى الخطوة إن مفهوم إيجاد في " تتمث أن جسمين. افترض حرارة درجة تساوي معدنية( متزن )كتلةA جسما بعد حرارياها ة )كتلةB آخر جسم مع تماس متزنA أن أخرى(. لنفرض معدني جسم مع حراريا

نجد . سوفC حرارة درجة تساويA حرارة درجة أن أي مثال(، خشب )كتلةC ثالث ه مخبريا هما يتالمسانC وB جعلنا إذا أن بعبارة أو، حراري اتزان في يكونان سوف فإنة النتيجة هذه الحرارة. تصاغ درجة نفس على مكافئة، مبدأ صيغة على المخبري هام

ة الديناميكا في ة. الديناميكا في الصفري القانون يسمى الحراري الحرارية الديناميكا في الصفري القانون متزنين جسمان كان إذا: الحراري حراريا كال

فإنهما ثالث، جسم مع حدة على حراري اتزان حالة في يكونان سوف

بينهما. القانون لهذا إن تطبيقا نظامين حرارة درجة كانت إذا التالي: لمعرفة وهو هاما

ما اآلخر مع الواحد تماس في لوضعهما بحاجة فلسنا متساوية استخدام يمكن وإن نظامل الذي وهو ثالث، على النظامين من كل مع تماس في ووضعه الحرارة، ميزان يمث

ى كافية فترة ننتظر أن حدة. يجب ة تثبت حت مثل ، الحرارة بقياس تسمح التي الخاصي هذه كانت ما ما. وإذا قيمة على الزئبقي، الحرارة ميزان في الزئبق عمود ارتفاعنا والثاني األول للجسمين واحدة القيمة هما نقول فإن الحرارة. هذه درجة نفس على أن

ة الفكرة هي موازين اختراع وبالتالي الحرارة درجة قياس مفهوم وراء األساسي الحقيقة، في السابق، مثالنا في الثالث الجسم . يعملThermometers الحرارة

معايرا. يكون أن يلزم ال إذ thermoscope حرارة" كـ"منظور

III.الكيميائي: لتفاعلا طاقة شكلQ: الحرارة كمية 1)

تبادل ويمكنه الحرارية، الظواهر من بمجموعة يمر المختلفة تحوالته خالل النظام إن الوسط مع حرارة الحراري التبادل إليه(. هذا طرحها أو الخارجي، الوسط من حرارة الخارجي)امتصاص هامة تأثيرات له

الفيزيائية التأثيرات في نلخصها والتي إليها، يؤول التي والحالة النظام طبيعة على التالية: للحرارة: الفيزيائي التأثير

حرارتها(، درجة ارتفاع بسخونتها)أي يترجم الحرارة من لكمية المادة امتصاص إن حالتها بتغير أو

تصعيدها(. أو تبخرها الفيزيائية)انصهارها، أو حرارتها(، درجة انخفاض ببرودتها)أي فيترجم الحرارة من لكمية المادة طرح أما

حالتها بتغيرتكثيفها(. أو تمييعها، )تجمدها، الفيزيائية

الحرارة: كمية عبارة النظام، يتلقاها التي الحرارة كمية تمثلdQ الحرارة كمية فإن صغير تحول أجل من

بالتبريد: أو بالتسخين ذلك أكان سواء dQ = C.dT

dTالحرارة درجة في التغير يمثل C الحرارية بالسعة تسمى (J.K-1 )heat capacity Qالعنصرية بالحرارة يسمى (heat capacity of element) يثح J.K-1.mol-1)المولية الحرارية السعة عن C تعبر أحيانامالحظة:

dQ = n. C.dTdQ = n. Lفإن: الفيزيائية، الحالة تحوالت حالة في أما

المتحولة. الموالت عدد هو nو الفيزيائية، الحالة تغير حرارة تمثل L حيث حيث: Q = m.C.T العالقة: من انطالقا عمليا الحرارة كمية تقاس Q: الحرارة كمية (J)

mالكتلة : (g) Tالحرارة درجة في : التغير (°C )

Cالكتلية : الحرارة (J/g.°C،) النوعية بالحرارة أيضا وتدعى الكتلية الحرارة الحالة هذه في تمثلCفإن الماء، على يحتوي الحراري المسعر ولكون

J/g.°C 4,185تساوي: و للماءمثال:

حراريا معزول وعاء فيTm حرارتها ودرجةMm كتلتها معدنية قطعة وضعنا اذإ كتلة ويحوي

الماء الي المعدنية القطعة من الحرارة انتقال فنالحظTe درجته وMe الماء من الوعاء داخل الحرارة درجة فتصبح الحراري التوازن حتي االنتقال هدا ويستمر: حيتTeq تساوى Tm > Teq > Te

الحرارة: كمية إشارة .ةللحرار ناشرة أو للحرارة ماصة المادة تتحوال اغلب

كيميائي تفاعل خالل الممتصة آو المحررة الحرارة كمية هي التحول حرارة إن : حيت

exothermic reactionsللحرارة: ناشرة * تفاعالت معادلة في الحرارة كمية تكتب حيت الخارجي للوسط حرارة تقدم التفاعالت هذه

جانب ألي التفاعلالتالي: الشكل علي وتكون و النواتج

Q +متفاعالت نواتجC(s) + O2(g) CO2(g) + 393,6 KJمثال:

Q < 0:للحرارة ناشر أنه التفاعل هذا عن يقال الحرارة، من كمية يحرر النظام (

exothermique.)الصوديوم هيدروكسيد انحالل مثل (NaOHفي ) الماء.

endothermic reactions: للحرارة الماصة * التفاعالت في الحرارة كمية أو الطاقة تكتب و الخارجي للوسط حرارة تقدم ال التفاعالت هذه

التالي: الشكل علي المتفاعالت جانب إلي التفاعل + متفاعالت.Q نواتج

CO2 + 393 ,6KJ C(s) + O2(g)مثال: 0 > Q:ةللحرار ماص أنه التفاعل هذا عن يقال الحرارة، من كمية يمتص النظام

الماء. ( فيKNO3) انحالل مثل

الالحرارية * التفاعالت Q = 0 :حراري ال أنه التفاعل هذا عن يقال الخارج، مع حرارة يتبادل ال النظامnon

thermal reaction)األسترة. تفاعل (. مثل

محرار رجاج الحرارة: كمية قياس

،(( calorimeter اريالحر بالمسعر Q الحرارة كمية تقاس الماء من المكافئة كتلته أو للمسعر الحرارية السعة حيث

.(CH2O= 4,185 J/g.°C)للماء عادة تنسب وعاء الكاشف منm1 معلومة كتلة توضع الحرارة كمية ولقياس

درجة الماء( ونسجل يكون ما )عادة المسعر في األولالمسعر جدار

فراغ الكاشف منm2 معلومة كتلة نضيف ثم ،T1 الحرارة ونسجل الحراري التوازن ننتظر ثم المسعر، إلى الثاني T2. المزيج حرارة درجة

الحرارة كمية قياس يمكنQ = m.C.T العالقة: بتطبيق

m = m1 + m2 T = T2 - T1 , C H2O = 4,185 J/g.°C حيث: (m .C) الحرارية. بالسعة يدعى

IV.الحرارية: للديناميكا األول المبدأالطاقة: حفظ مبدأ(1

ثابتة. للنظام الداخلية الطاقة تكون معزول نظام في تحدث التي العمليات كل في أن يعني وهذا ،تستحدث" وال تفنى ال الطاقة" الطاقة حفظ مبدأ هو القانون هذا

للتغيرات الجبري المجموع كلما أنه ذلك معنى الصفر. و تساوي المعزول النظام في الطاقة صور جميع في

صور من صورة اختفت بالعالقة رياضيا عنه التعبير ويمكن المقدار، في مساوية أخرى صورة تظهر الطاقة

اآلتية: U = Q +W

من المبذول العمل هو Wو يحررها، أو النظام يمتصها التي الحرارة كمية هيQ حيث عليه، أو النظام

Uللنظام. الداخلية الطاقة في التغير هويمكنأننفهممنالمعادلةالسابقةأنمختلفصورالطاقةيمكنأناآلخرالبعضإلىبعضهايتحول

مثلالحرارة،والعملحيثالطاقةخالل محفوظة تكون معزول لنظام الكلية .(Et=0) النظام تطور

فعندمايمتصالنظامكميةمنالحرارةفإنهيستطيعاستغاللهافيبذلفيأوالمحيطالوسطضدعمل

رفعطاقتهأوالقيامباألمرينمعا األول: المبدأ نص(2

توازن حالة إلىA ابتدائية توازن حالة من النظام انتقال خاللها من يتم عملية أي في فإن B نهائية

خالل المتبع بالمسار يتعلق ال النظام يتلقاه الذي والعمل الحرارة كميات مجموع يتعلق وإنما النظام، تحول

األول المبدأ يدعى األساس هذا النهائية. وعلى الحالة و االبتدائية بالحالة فقط بمبدأ الحرارية للديناميكا

النهائية. والحالة االبتدائية الحالة :U للنظام الداخلية الطاقة(3

عبرB النهائية الحالة إلىA االبتدائية الحالة من يتطور مغلقا نظاما أن لنفرض ثم(2) و(1) المسارين

.(3)المسار عبرAاالبتدائية الحالة إلى العودة متبع مسار كل أجل من النظام يتلقاهما الذين والحرارة العمل عن نعبر أن يمكن

حيث: W1 + Q1 لدينا:B إلى A من(1) المسار

W2 + Q2 لدينا:B إلى A من(2)المسار

W3 + Q3 لدينا:A إلى B من(3)المسار

(1) الحالة االبتدائية

(3) Aالحالة النهائية

B )2)

خالل من يتمB إلى A من التحول الطاقة( على حفظ )مبدأ األول المبدأ تطبيق (2)المسار أو(1)المسار

بكتابة: يسمح (3)المسار خالل من A إلى B من العودة ثم W1 + Q1 + W3 + Q3 = 0 W2 + Q2 +W3 + Q3 = 0

أن: نستنتج منه و

=constante (W+ Q) مهما وهذا القيمة نفس له تكون مغلق نظام في يتم تحول ألي(W+ Q) المجموع إن المتبع المسار كانالنهاية. ونقطة البداية بنقطة فقط يتعلق وأنه

حالة. دالة وهيUبالرمز لها يرمز والتي الداخلية بالطاقة (W+ Q) المجموع يدعى ونكتب:

( =UB - UA( = )Uf – Ui )(W+ Q)

dU = dW + dQ

النظام: تشكل التي الجزيئات طاقة أنواع مجموع عن عبارة الداخلية الطاقة تعتبر الكامنة، كالطاقة

إلخ.... االهتزاز، وطاقة الدوران، وطاقة الحركية، والطاقة

خاصة: حاالت فإن المغلق(، المغلقة)النظام التحوالت من دورة إلى النظام يخضع عندما:1الحالة

الطاقة في التغيرمعدوما. يكون الداخلية

تبادل الخارجي)ال الوسط مع يذكر تبادل ال حيث معزوال، النظام كان إذا: 2الحالة عمل(، ال و حرارة

معدوما. يكون للنظام الداخلية الطاقة في التغير فإن ومنه: dU = dQ فإن: dW = 0 حيث dV = 0 ثابت حجم عند التحول تم إذا: 3الحالة

(Uf – Ui = )Qv = m Cv .dT (Psys = Pextيكون: حيث الوحيدة الحالة العكسي)وهي التحول حالة في:4الحالة

لدينا:dW = -P.dV ==> dU = dQ – P.dV

:H البيثاألن(4الجوي. الضغط هو ثابت، ضغط عند تجري الكيميائية التفاعالت أغلب ضغط عند يجري تحول خالل المتبادلة الحرارة هي Qp كانت إذا الظروف، هذه في

يمكن فإنه ثابت،كتابة:

U = Uf – Ui = W + Qp = - P.(Vf – Vi ) + Qp = Qp – P.V Qp =U + P.V = (Uf + P.Vf) - (Ui + P.Vi) نستخرج: ومنه لها ويرمزالبي"ثاألن" تسمى حالة دالة تمثلQp ثابت ضغط عند المتبادلة الحرارة

وتعطى Hبالرمزبالعالقة: الرياضية عبارتها

H = U + P.V H = Qp = m. Cp .Tحيث:

في كثيرة استخدامات ولها الحرارية، الديناميكا في مهما دورا تلعب األنطالبي دالة الحرارية، الكيمياء

. الثابت الجوي الضغط تحت تجري الكيميائية التفاعالت أغلب وأن خاصة

W: الميكانيكي العمل 2) أو(J)بالجول يقدر الخارجي، الوسط مع النظام يتبادلها التي الطاقة صور أحد هو العمل

.(kJ)بالكيلوجول النظام: يتلقاه الذي العمل عبارة

يدخل ما )كل الطاقة صور ومختلف للحرارة بالنسبة الحال هو وكما اصطالحا،موجبا، يكون النظام

قوى كانت إذا موجبا يكون النظام يتلقاه الذي العمل سالب( فإن فهو منه يخرج وما الخارجي الضغط

النظام. على محركا عمال تمارس dW = -Pext. dVفإن: صغير تحول أجل من

Pex كان إذا(J)بالجول ويقاس ،(travail élémentaire) العنصري بالعملdWيسمى

tبالباسكال (Pa)، و dVبوحدة(cm3).

الخارجي والوسط النظام بين للعمل تبادل يوجد ال بالمقدار النظام حجم تغير إذا إالV :بحيث V 0

أو الصلبة المواد حالة في مهمال يكونا بينما معتبرا، يكون فالعمل للغازات بالنسبة السائلة.

إلى(Pi ,Vi)االبتدائية الحالة من االنتقال خالل النظام يتلقاه الذي العمل نحسبمثال:النهائية الحالة (Pf ,Vf)ثابتا: الضغط فيها يكون التي االتزان حاالت وفي في لدينا كان إذا فقط ،(isobare)الثابت الضغط تحوالت نوع من أنه تحول عن نقول

لحظة: أي Constante = = Pext Psyst

ثابت، خارجي ضغط تحت النهائية الحالة إلى االبتدائية الحالة من النظام تحول تم إذا عن حينئذ فيعبرW = -Pext .(Vf – Vi) بالعبارة: العمل

W = -Pext . V أو: و النهائي، الحجم هو Vf و االبتدائي الحجم هو Vi الخارجي، الضغط هو Pext حيث:

V في التغير الحرارة. درجة

التمدد(: )عمل الغازية الجمل في شغلال الميكانيكي، العمل أشكال من كشكل فقط الغازات تمدد االعتبار في يؤخذ الغالب في

واحد مول نتصور غاز، تمدد عمل ولحساب والسائلة، الصلبة المواد تمدد ويهمل عديم بمكبس ومغطاة معزولة أسطوانة في وموضوع يتفاعل ال الغاز هذا من

التالي: الشكل في مبين هو كما وهبوطا، صعودا للحركة وقابل االحتكاك

Vf

d Vi

aالتمدد عمل لبيان المستخدم النظام نموذج

من تمدد الغاز أن و ،P(atm)الغاز ضغط و a(cm3) األسطوانة مقطع مساحة أن بفرض Vi الحجم

ضد الغاز من المبذول العمل فإن ،d(cm)مسافة المكبس ارتفاع ،أي Vf الحجم إلى هو: الخارجي الوسط

W = P (a.d) = P.(Vf – Vi) = P V

P P P W = 0

W > 0 W > 0 V Vf Vi V Vf= Vi V Vf Vi

الضغط أو الحجم تغيير حاالت في التمدد لعمل البياني التمثيل

التمدد: عمل حسابرمية: ثاإليزو العملية في

Q = W ومنه ،U = 0فإن: الحرارة درجة ثبوت عند

قانون حسب ألنه W = PV السابقة: المعادلة من انطالقا العمل حساب يمكن ال يتغير أن اإليزوترمي( يجب الحرارة)التحول درجة ثبوت وعند المثالي، الغاز

الحجم. تغير مع الضغط مختلفة مقادير على نحصل أن يمكن العمل لحساب السابقة المعادلة تطبيق وعند

للعملWmax العظمى النهاية أن الواضح العملية. ومن خطوات وحجم عدد حسبالخطوات. من نهائي ال عدد في التمدد إجراء عند عليها نحصل ما أكبر ويكون فقط، حسابه يمكن اإليزوترمية العملية في التمدد عمل أن نستنتج Qrev = Wmax ومنه: عكسية بطريقة التمدد إجراء حالة في يمكنيلي: كما والحجم للضغط التفاضليين للتغيرين التكامل نجري

Wmax= d(P.V)= V.dP + P.dV V. dP = 0

= P.dV Wmaxمنه: و P= n.R.T/Vلدينا: المثالي الغاز قانون من ولكن

dV/V: Wmax= n.R.T على نحصلPعن بالتعويض و

:الشكل من األعظم التمدد عمل عبارة وتصبح /Vi) Wmax= n.R.T. ln(Vf

298 حرارة درجة عند عكسيا تمددا مثالي غاز من موالت10 تمدد عمل أحسبمثال:حجم من كلفن

لترات.7 حجم إلى لترات3 Vi) =10.298 ln(7/3) = 20992.7 J = 21kJ Wmax= n.R.T. ln(Vf/ الحل:

الكظيمة العمليات في الشغل

Adiabatic processاالديباتيكية: - العمليةانتقال دون تحصل انها اي ، الحرارة كمية بثبوت حيث معزول نظام في العملية هذه تحصل

. بالحرارة التغيير قيمة ان يعني هذا اليه او النظام من الحرارة من كمية تساوي Qاي: االتية المعادلة وفق للثرموديناميك االول القانون عن التعبير سيكون ولذلك صفر،

dU= dQ + dWQ=0

dU = W

dU= Cv dTW=-PdV

PV=nRT CvdT/T =-nRdV/V

)واجب(-

--

النظام: وتحوالت التفاعل حرارةالثابت الحجم تحوالت(V cste):

U = W +Qلدينا: W = 0يعني: ثابت الحجم U = Qv ومنه:

النظام يتلقاها التي الحرارة فإن ثابت، حجم عند نظام يتطور عندما أنه يعني هذا التغير مقدار تساوي

الداخلية. الطاقة في

مثلة:أ Fe + S FeSالمكثف: الطور تفاعل + 2HCl H2 والنهائية: االبتدائية الغاز موالت عدد بنفس الغازي الطور تفاعل

Cl2 الثابت الضغط تحوالت (P cste):

P = Pext = csteحيث: الضغط ثبوت عندH = Qp إن: ـف

أمثلة: C + O2 CO2الهواء: في االحتراق Na+ + Cl- NaClالماء: في ملح انحالل

األديابتيكي: النظام في التفاعل حرارةU = W ومنه: Q = 0 حيث الخارجي الوسط مع حرارة يتبادل ال النظام

مثالي: لغازHو Uبين العالقةH = U + P.Vلدينا: H =U +ng .R.T أو Qp = Qv + ng .R.T

والنهائية. االبتدائية الغاز موالت عدد في التغير مقدار هو ngحيث تفاعالت وخاصة التامة التفاعالت أجل من كثيرة، تطبيقات العالقة لهذه

االحتراق. H = -565,68) حيث298Kعند: الكربون أكسيد أول احتراق تفاعل أكتبمثال:

kJ/mol)، ؟U أحسب ثم

CO(g) + ½O2(g) — CO2(g) U = H –ng R.T

ng = 1 – (1+ 1/2) = - 0,5 mol U = -565,68. 103 – (- 0,5). 8,314 . 298 = - 563,48 kJ/mol

منهذاالمثالنالحظأنالفرقبينحراراتالتفاعلعندضغطثابت .ضعيفثابتحجموعند

تفاعالت حيثU تحديد من تجريبياH تحديد التفاعالت أكثر في السهل من قليلة الثابت الحجم

الكثيرة. الثابت الضغط بتفاعالت مقارنة الحرارية: السعة6)

:تعريفات مئوية درجة المادة حرارة درجة لرفع الالزمة الحرارة كمية هي:الحرارية السعة

.(J.K-1)تهادوح واحدة)الكتلة وحدة حرارة درجة لرفع الالزمة الحرارة كمية هيالكتلية: الحرارية السعة 1kg 1 أوg)من

chaleur)الكتلية بالحرارة أيضا وتدعى(J.g-1.K-1) أو(J.kg-1.K-1) بـ المادة. تقاس massique) .

من مول حرارة درجة لرفع الالزمة الحرارة كمية هي :المولية الحرارية لسعةا مئوية درجة المادة

chaleur) النوعية بالحرارة أيضا تدعى كما ،(J.mol-1.K-1)قياسها ووحدة واحدة spécifique).

خاصة: للغازات المولية الحرارية السعة من نوعان هناك Cp الضغط ثبوت وعندCv الحجم ثبوت عند الحرارية السعة

الحجم ثبوت عند وليةمال الحرارية السعة Cv: Qv =Uفإن: الحرارية للديناميكا األول للقانون وفقا غاز، من واحدا موال نعتبر

Qv = Cv .T Qv/T = U/T = Cvومنه: للغاز، الداخلية الطاقة في التغيرUثابت، حجم عند الحرارة كمية Qv حيث

Tدرجة في الفرق . Ti واالبتدائيةTf النهائية الحرارة الضغط ثبوت عند المولية الحرارية السعةCp :

Qp =H فإن: الحرارية للديناميكا األول للقانون وفقا Qp= Cp .Tلدينا:

Qp/T = H/T = Cp ومنه: بين العالقة Cpو Cv :

:B الحالة إلىA الحالة من ثابت ضغط تحت يتحول مثالي غاز نعتبر dU = Qp + dW

dW = P.dV ، Qp = Cp .T ومنه: ثابت الضغط dU = Cp .T - P.dV بالتالي: و

حيث: واحد مول أجل من المثالي الغاز معادلة نكتب P.V = R.T

P.dV + V.dP = R .dTdP = 0 :إذا P.dV = R .dT

dU: dU = Cp .T – R .dT تصبح بالتعويض dU = Cv .dTالشكل: علىdU كتابة يمكن أخرى جهة من

= Cv .dT dU = Cp .T – R .dTلدينا: Cp .T - Cv .dT = R .dT

حيث:Cv وCp بين العالقة تحدد " التيMayer ماير" عالقة نستنتج منه و Cp – Cv = R

V.الحرارية: للديناميكا األول المبدأ تطبيقات:(état standart)( المعيارية) القياسية الحالة1)

نظر وجهة )من استقرارا األكثر الفيزيائية الحالة هي نقي لجسم المعيارية الحالة T االعتيادية الحرارة ودرجةP الجوي الضغط عند عليها يتواجد رموديناميكية( التيث

(.298K تساوي )عموما قيمته وتعطى ،بالرمز لجسم المعياري البيثلألن نرمز التعريف هذا من انطالقا

الحرارية. الديناميكا جداول خالل من يساوي المعيارية الحالة قي النقية)العناصر(البسيطة األجسام البيثأن فإن اصطالحا

الصفر+Cg ، O2، H )مثل

aq،)... :فمثال(graphite) = 0ولكن (diamant) 0 عليها يوجد التي الحالة نحدد أن جدا فمهم العنصر, لذلك نفس عن نتكلم أننا من بالرغم

تشكله. خالل العنصر

:(Kirchhoff) كرشوف عالقة 2) التغير هذا مقدار حساب ويمكن الحرارة، درجة بتغير كثيرا المعياري البيثاألن يتأثر ال

بواسطة الطفيفمهمال. الضغط تأثير يكون حيث dH dT = Cp" كرشوف" قانون بالتكامل يعطي الذي كرشوف قانون خالل من الحرارة لدرجة تصحيح إجراء يمكن

العالقة: H298+Cp(T – 298)

(:Hess )قانون التفاعل البيثأن حساب 3) تفاعل أي حرارة حساب إمكانية هو الحرارية للديناميكا األول المبدأ تطبيقات أهم أحد

تجريبيا. تحديدها يستحيل كيميائيأجلمنHessقانون كتابة يمكن النهائية والحالة االبتدائية الحالة مبدأ خالل من

:الشكلمنالتفاعل a A + b B — c C + d D

.( c. C +d. D(-)a. A + b B=)لدينا: حيث

التشكل. البيثألن يرمز و التفاعل، البيثألن يرمز : (enthalpy of formation)التشكل البيثأن(4

انطالقا المركب هذا تشكل تفاعل خالل من كيميائي مركب تشكل أنثالبي عن نعبر عناصره من

العناصر لبعض الفيزيائية الحالة يعطي اآلتي المعيارية. والجدول الحالة في مأخوذة المعيارية الحالة في

ONNaCPSHIBrالعنصر رمز الجسمO2N2NaCgraphiteP4S8H2I2Br2النقي

الحالة(l)(s)(g)(s)(s)(s)(s)(g)(g)الفيزيائية

العنصر عليها يكون التي الفيزيائية الحالة إلى االنتباه مالحظة: يجبالنقي.أمثلة:kJ.mol-1 277-= : اإليثانول تشكل 2Cg(s) + 3/2 H2(g) + ½O2(g) —

CH3CH2OH(l) تشكلالحديد أكسيدIII:kJ.mol-1 = - 823.5 , 2Fe(s) + 3/2 O2(g) — Fe2O3(s)

النوعية(: )الحرارة الحالة تغير لبيثا أن5) الفيزيائية(: حالته للمادة)تغير فيزيائي بتحول األمر يتعلق

H2O(s) مثل: السائلة، الحالة إلى الصلبة الحالة من المادة تحول هو االنصهار: H2O(l)

هي التحول لهذا العكسية والعملية ،Lf أو التحول هذا البيثألن ويرمز .التجمد

H2O(l) H2O(g)مثل: الغازية، الحالة إلى السائلة الحالة من المادة تحول هو التبخر:

هي التحول لهذا العكسية والعملية ،Lvap أو التحول هذا البيثنا ويرمز .التمييع

المرور دون الغازية الحالة إلى مباشرة الصلبة الحالة من المادة تحول هو لتصعيد:ا السائلة. بالحالة

.التكثيف هي التحول لهذا العكسية والعملية I2(s) I2(g)مثل: البنية على تطرأ التي التغيرات الفيزيائية الحالة تغير ضمن ندرج أن أيضا يمكن

للمادة. البلوريةالماس. إلى الغرافيت تحول C(d) C(g)مثل:

اإلشارة في فقط العكسية حالته أنثالبي مع فيزيائي تحول أي أنثالبي يختلفمالحظة: .المقدار في يساويه بينما

248 +يساوي: العكسي التحول أنثالبي فإن،Lf = -248 kJ/mol = كانت إذا فمثالkJ/mol

الروابط: طاقات خالل من التفاعل أنثالبي حساب6)

2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)التالي: المثال نأخذ

2) و(4Hمعزولة ذرات إلعطاء(O=O)ورابطة(H-H) لرابطتين كسر هناك أن نالحظO، ما سرعان

الماء. من جزيئين في متمثلة(O-H)الشكل من جديدة روابط أربعة تشكل ;kJ/mol = 436 kJ/mol ; = 428 kJ/mol 495= المعطيات:

- =345 kJ/mol + + 2 = - 4

تطبيقيـة تماريـن

:1تمرين

:الروابط طاقة أن علما C2H5OH الغازي لإليتانول التشكل أنثالبي أحسب EC-C = -347.3 KJ.mol-1.EC-H = -415.9 KJ.mol-1.EO-H = -461.9 KJ.mol-1.EC-O = -344.0 KJ.mol-1.

لـ بالنسبة التفكك طاقة وكذلك : ∆H H2 = 432.2 KJ.mol-1.

∆H O2 = 494.1 KJ.mol-1. التسامي أنثالبي و Sublimation :للكربون

∆Hsub = 712.2 KJ/mol. -KJ.mol-l 238.05 التجريبية القيمة مع عليها المتحصل النتيجة بين قارن-

اإلجابة: 2C)s) + 3H2 + ½ O2 ∆H°f )ethanol)

C2H5OH

2∆Hsub )C)

+ 3∆Hd )H2) EC-C

+ 1/2 ∆Hd )O2) +5 EC-H + EC-O + EO-H

2C)g) + 6H +O

∆H°f )ethanol) = 2∆Hsub)C) + 3∆Hd)H2) +1/2 ∆Hd)O2) + EC-C + 5EC-H +EC-O +EO-H

∆H°f )ethanol) = -259.3 KJ.mol-1

انطالقا عليها المتحصل والقيمة التطبيقية القيمة بين المالحظ االختالف إن - للرابطة المجاور المحيط االعتبار بعين نأخذ ال أننا من ناتج الروابط طاقة من .

:2تمرين وفق °م200 حرارة درجة عند اإليثان لتشكل العياري األنثالبي احسب

اآلتي: التفاعل 2C)s) + 3H2 )g) C2H6 )g)

أن: علما ∆H°298 = -84.6 KJ/mol. Cp)H2) = 28.8 JK-1mol-1.

Cp)Csolide) = 11.3 JK-1mol-1. Cp)C2H6) = 64.4 JK-1mol-1.

:اإلجابة 473

∆H°473 = ∆H°298 -∫ )64.4 dT + 2*11.3 dT – 3*28.8 dT). 298

= - 84.6 * 103 – 44.6 )473 -298) = -92.4 KJ.mol-1.

∆H° 473= -92.4 KJ/mol

:3تمرينالحرارية سعته C=732 J.K-1 يحتوي « adiabatique » عازل حراري مسعر

°م10 درجة عند ماء كغ3 له نضيف. 20 للحرارة .C° ماء كغ2 على درجة

أديبتيك كلمة تعني ذاما- أ Adiabatique ؟ للماء الحرارية السعة أن نعتبر التوازن، عند المزيج حرارة درجة أحسب- ب

ضغط عندالحرارة من المجال هدا وفي ثابت Cp = 4.184 JK-1g-1 ؟

اإلجابة: + مسعر" "ماء الجملة إلى تنتقل التفاعل من المحررة الحرارة كمية إن

في االرتفاع فإن ومنهيلي كما حسابها يمكن الحرارة درجة :

ثابت حجم عند تفاعل حالة في - : V = constant ∆U = Q + W ∆U = Q - ∫ Pdv = Qv

∆U = Qv

ثابت: ضغط عند تفاعل حالة - في P = constant dH = dU + dPV

= dQ – PdV + PdV + VdP

0 ∆H = Qp Qp = ∫m Cp dT

Q1 = )m eau × Cp eau + C calorimètre) )Tf – Ti)

للحرارة: عازل النظام كان إذا Σ Q = 0

)2000 × 4.184 +732) )Tf – 20) + )3000 × 4.184) )Tf -10) = 0

Tf = 13.86 °C:4تمرين

التالية المعطيات و الثوابت جدول قيم خالل من :التالية الغازية للمركبات : Exothermique اإلحتراق أنثالبي -

- Chaleur de combustion exothermique : - C2H4 : 331.6 kcal/mole.

- C2H4Cl2 : 367.1 kcal/mole.

Enthalpie de formation التشكل أنثالبي : - ∆Hf CO2 = -94 Kcal/mol. ∆Hf H2O = -68.4 Kcal/mol.

. C2H4Cl2 و C2H4 1- لـ االحتراق معادلة أكتبالمركبين لهدين التشكل أنثالبي استنتج -2 .

التالي التفاعل خالل المحررة الحرارة حسبأ -3 : C2H4 + Cl2 C2H4Cl2

لتالية الروابط أنثالبي تعطي :

lieu C )solide) C-C )hydrocarbures) C-H

H : Kcal/mol 171.7 83 98.2

اإلجابة: : H-H للرابطة الروابط أنثالبي إستنتاج مع C2H4 - اإلحتراق معادلة

C2H4 + 3O2 2 CO2 + 2H2O ∆H1 = -331.6 Kcal. C2H4Cl2 + 3O2 2 CO2 + 2H2O + Cl2 ∆H2 = -367.1 Kcal.

: Hess قانون بتطبيق ∆H1 = 2 ∆Hf

CO2 + 2 ∆HfH2O - ∆Hf

C2H4 - 3 ∆HfO2

∆H2 = 2 ∆HfCO2 + 2 ∆Hf

H2O + ∆HfCl2 -∆Hf

C2H4Cl2 - 3 ∆HfO2

∆HfO2 = ∆Hf

Cl2 = 0 فإن بالتعرف :

:ومنه ∆Hf

C2H4 = 2 )-94) + 2)-68.4) – )-331.6) = 6.8 Kcal. ∆Hf

C2H4Cl2 = 2 )-94) + 2)-68.4) – )-367.1) = 42.3 Kcal.

نجد: أيضا المعادلة هذه علىHess قانون وبتطبيق C2H4 + Cl2 C2H4Cl2 ∆H = 42.3 - 6.8 = 35.5 Kcal

2C)s) + 2H2 C2H4 ∆HfC2H4

∆HfC2H4 = 2 Hat)Csolide) + 2 Hat )H-H) + Hfor )c-c) + 4Hfor )C-H)

6.8 = 2)+171.7) + 2Hat )H-H) + )-83) + 4)-98.2)

Hat )H-H) = 69.6 Kcal

: 5تمرين عند823K و 273K حرارة درجتي بين التفاعل أنثالبي بين الفرق أحسب

ثابت ضغطالتالي: للتفاعل بالنسبة

2/1 N2)g) + 3/2 H2)g) NH3)g)

Cp )H2) = 27.25 + 3.2 × 10-3 TJ.K-1.mol-1.

Cp )N2) = 27.84 + 4.2 × 10-3 TJ.K-1. mol -1.

Cp )NH3) = 29.72 + 2.5 × 10-2 TJ.K-1. mol -1.

823 اإلجابة:

∆H°823 - ∆H°273 = ∫ ∆Cp dT. 273

∆Cp = Σ Cp (produits) - Σ Cp (reactifs) ∆Cp = 29.72 + 2.5×10-2 T- [3/2) 27.25 + 3.2×10-3 T ) + 1/2) 27.84 + 4.2×10-3 T )]

∆Cp = -25.075 + 1.81 × 10-2 T

823

∆H°823 - ∆H°273 = ∫ -25.07dT + 1.81 × 10-2 T.dT.

273 ∆H°823 - ∆H°273 = -25.07 )823 – 273) + 1.81× 10 – 2/2)8232 -2732)

∆H°823 - ∆H°273 = -8.3 KJ mol-1.

∆H°823 - ∆H°273 = - 8.3 KJ mol-1.

: 6تمرين من ملJ.K-1 ، 100 200.64 تساوي حرارية سعة ذو حراري مسعر داخل نمزج

الحرارة درجة حيث الصودا من مل200 و H2SO4 الكبريتات حمض محلول درجة ترتفع ذلك وبعد المسعر، حرارة درجة نفس وهي C°22.50 تساوي هي للمحلول الحرارية السعة أن علما C°30.14 لتصبح الخليط حرارة

4.0755 J.g-1.k-11.036 الحجمية وكتلتهg.cm-3 .H2SO4 من مول لواحد KJ.mol-1 1- بالـ التعادل أنثالبي أحسب

. HCl 2- من مول لواحد التعديل أنثالبي إستنتج الظروف نفس في

اإلجابة: التعادل أنثالبي - حساب1

H3O+ + OH- 2H2O

200.64 )30.14 – 22.50) + msol ×Csol )30.14 – 22.50) + Qp = 0

msol = .V = )200 +100)×1.036 = 310.8 g

H2SO4 0.1 لتعديل من مول Qp = -11.21 kJومنه ∆H°H2SO4 = -112.1 KJ.mol-1 مول1 أجل من إذن

إذن أحادي حمض ) ): HCl 2- لـ انثالبي استنتاج ∆H° HCl = ∆H° H2SO/2 KJ.mol-1

∆H° HCl = -56 KJ.mol-1

: 7تمرين الكامنة. الطاقة هي H حيث H=U+PVبـ: ما لنظام األنثالبي يعرف

طاقة. عن عبارة أيضا هو األنثالبي أن على أ- برهن األنثالبي. عبارة ب- إشتق dU=dQ-PdV.أن: علماdH المشتقة هذه عن جـ- عبر ؟ تستنتج ماذا ثم ثابت ضغط عند dH عبارة د- أعط ؟ تستنتج ماذا ثم ثابت حجم عند dU عبارة ه- أعط

:8تمرين م10 يدخل للحرارة عازلة آلة داخل m . بار5 ضغط عند الهواء من (10

3( 3

31.5. m6.47 3 حجم و بار1 ضغط عند ويخرج MJ عمل يحدث الهواء هذا يساوي

اآللة داخل للهواء الكامنة والطاقة الحركية الطاقة في التغير بإهمال .للهواء واألنثالبي الداخلية الطاقة في التغير أحسب - .

U= -4.62 MJ . H= -6.4 MJ اإلجابة:9تمرين :

التالية المعادلة خالل من : NO(g) أحادي لغاز التشكل أنثالبي أحسب اآلزوت أكسيد

N2)g) + O2)g) 2NO)g)التالية: التفاعالت تعطي

NO)g) + ½ O2)g) NO2)g) ∆H= -56.6 KJ/mol. de NO2

N2)g) + 2O2)g) 2NO2)g) ∆H= 33.8 KJ/mol. de NO2

∆H= 147 KJ/mol. االجابة:

:10تمرينالتالية التفاعل المعادالت خالل من :

SO3)g) + H2O )l) H2SO4)l) ∆H= -80 KJ/mol.

S)s) + 3/2 O2)g) SO3 )g) ∆H= -395 KJ/mol.

H2)g) + O2)g) H2O)l) ∆H= -286 KJ/mol.

تشكله التي العناصر من إنطالقا الكبريتات لحمض التشكل أنثالبي أحسب : S)s) + H2)g) + 5/2 O2)g) H2SO4)l)

اإلجابة: ∆Hf= - 761 KJ/mol.

:11تمريناآلتية: المعادالت من انطالقا

H2)g) + O2)g) H2O)g) ∆H= -242 KJ/mol. H2)g) + O2)g) H2O)l) ∆H= -286 KJ/mol. S)s) + 3/2 O2)g) SO3)g) ∆H= -396 KJ/mol. S)s) + H2)g) + 2O2)g) H2SO4)l) ∆H= - 811 KJ/mol.

الماء مع الغازي الكبريت أكسيد لثالثي األنثالبي أحسب - : SO3)g) + H2O)l) H2SO4)l)

اإلجابة: ∆H= -129 KJ/mol.

:12تمرين الكربون غ6 إحتراق تفاعل من عليها المتحصل التجريبية النتائج يديك بين

مسعر داخل :غ500 هي المسعر داخل الموجودة الماء كتلة - .

.15°C - يساوي التجربة خالل الحرارة درجة في التغير 4.2 J/g. °C للماء (specific heat capacity) - النوعية الحرارة

التفاعل هذا من المحررة الحرارة كمية أحسب - .االجابة:

Q = 31500 J :13تمرين

علما الكربون أكسيد ثاني من غ22 لتفكيك الالزمة الحرارة كمية هي ما :أن

CO2)g) C)s) + O2)g) ∆H= 394 KJ.

االجابة: Q = 197 KJ

:14تمرين التالية المعطيات من إنطالقا : CH4 إحتراق عن الناتجة الحرارة كمية أوجد

الميثان من غ4التالي: التفاعل - معادلة

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O ل1 هو الماء حجم - .

20°C - للماء االبتدائية الحرارة درجة 32°C - للماء النهائية الحرارة درجة

4.18 J/g.°C - هي للماء الحرارية السعة : :االجابة

Q = 50.16 KJ

: 15تمرين حراري، مسعر داخل الماء من غ100 في NaOH من غ2 كتلة بإذابة نقوم

التغير نسجل . C°5بمقدار المحلول درجة في

؟الماء في NaOH - الـ إنحالل عملية خالل المحررة الحرارة كمية هي ما 4.19 J/g.°C هي للماء الكتلية الحرارة أن علما :

االجابة: Q = 2095 J