جدول المحتويات
معادلة فاراداي
معادلة فاراداي هي معادلة تصف العلاقة بين تغير الكتلة والطاقة في نظام مغلق، وهي عبارة عن:
ΔE = Q – W
حيث:
- ΔE هي تغير الطاقة الداخلية للنظام
- Q هي الحرارة التي تبادلها النظام مع البيئة
- W هي العمل الذي ينجزه النظام على البيئة
إذا كانت قيمة ΔE إيجابية، فإن ذلك يعني أن النظام قد اكتسب طاقة، في حين أن قيمة ΔE سلبية تشير إلى فقدان النظام للطاقة. وتحدث المعادلة فقط في النظم المغلقة التي لا يمكن للمواد أو الطاقة الدخول أو الخروج منها.
المفاهيم الأساسية المرتبطة بمعادلة فاراداي
يمكن توضيح بعض المفاهيم الأساسية المرتبطة بمعادلة فاراداي:
- الحرارة (Q): هي الطاقة التي يتم تبادلها بين النظام والبيئة عندما يتم تسخين أو تبريد النظام. يتم نقل الحرارة من المنطقة ذات درجة الحرارة الأعلى إلى المنطقة ذات درجة الحرارة الأقل.
- العمل (W): يشير إلى الطاقة المستخدمة لإجراء عمل ما. يمكن أن يتم العمل بواسطة القوة المؤثرة على النظام أو بواسطة تغير حجم النظام.
- تغير الطاقة الداخلية (ΔE): يشير إلى الفرق بين الطاقة الكلية للنظام في الحالة الأولى والحالة الثانية. يمكن لتغير الطاقة الداخلية أن يتم بواسطة تغير درجة حرارة النظام أو بواسطة إجراء عمل على النظام أو بواسطة تغير الحالة الفيزيائية للمواد الداخلة في النظام.
تستخدم معادلة فاراداي في الكيمياء والفيزياء والهندسة وغيرها من المجالات لتحليل تغيرات الطاقة والحرارة في النظم المختلفة. وتوفر المعادلة فاراداي أساسًا رياضيًا لفهم التفاعلات الكيميائية والتغيرات الحرارية التي تحدث في العمليات الصناعية والطبيعية المختلفة.
