کار (تێرمۆداینامیک)

کار (تێرمۆداینامیک) (بە ئینگلیزی Work thermodynamic):بریتیە لە جێبەجی کردن بە گواستنەوەی وزە لە سیستمێک بۆ دەوروبەرەکەی خۆی ، بە میکانزمێک کە سیستمەکە خۆویستانە و بێ کارتێکردنی دەرەکی ھێزەکان لە دەوروبەرەکەی بەکار دەھێنێت، ئەو ھێزانە و کاریگەری دەرەکیان ،دەتوانرێ ھەژمار بکرێن.

لە دەورو بەرەکەی دەتوانرێت بەھۆی ھەبوونی پێک بەست ئەو ھێزانە لەتوانایان قورسایی ھەلبگرن ھەر بەو میکانزمە دەکرێ لە دەوروبەرە و ، وزە بنێردرێ بۆ سیستمەکە بە بە کار ھێنانی یاساکانی فزیا و کیمیا، ئەم گواستنەوەی وزەیە بە ئیشێکی نەرێنی ھەژمار دەکرێ لە سیستمەکە لەسەر دەوروبەرەکەی. ھێزە ھەژمارکراوەکان و کاریگەریە دەرەکیەکان  لەوانەیە ئەلکترۆ موگناتیسی بن یان کێشکردن بن یان پەستان و قەبارە یان تەنۆلکەی میکانیکی بن ڤۆ ئیشی ثێرمۆ داینەمیک  ، ئەو برە دەرەکیانە بە تەواوی رێکن لەگەل گۆرانە ناوەکیەکانی سیستمەکە ،کە ھەمیشە دەکەوێتە سەر جووتەکان بۆ نموونە پەستان  و قەبارە چری ھەلکشانی موگناتیسی و موگناتیساندنن..

‏  pressure-volume work ئیشی پەستانی قەبارە یان ئیشی  PV:-

روودەدات کاتێک قەبارەی سیستەم دەگۆرێ ئیشێ.

PV دەپێورێ بە یەکەی لیتر -ئەتمۆسفیر.

کاتێک ,

1L , atm = 101.325 جول

ھەر چۆنێک بێت L .atm یەکەیەکی ستاندارد نیە لە سیستەمی  (SI)

پاسکال (pa) پەستانی  پێ دەپێورێت و قەبارە بە m3 و pv بە جول کاتێک :-

1جول = 1pa . m3

ئیشی (PV) زۆرگرنگە لەثێرمۆ داینەمیکی کیمیای  بۆ پرۆسەیەک لە سیستەمێکی داخراو .

روودانی لەسەرخۆ و ھێواش بۆ کاریگەری پەستان لەسەر دیواری سیستەمەکە کە دەجولێ و گواستنەوەی ھێزەکە بۆ دەوروبەر ، پێناسە کراوە  quasi - static. ئیش بەم ھاوکێشەیە دەپێورێت:-

Sw = Pd V

کاتێک

ئەو ئیشەیە کە ئەنجام دراوە  لەلایەن سیستمێک ،گواستنەوەی  وزە بۆ دەوروبەرەکە یsw  

ئاماژەیە بۆ پەستانی ناوەوەی سیستەم ، کە دەبێتە ھۆی دەرچوونی ھێز لە دیوارە جولاوەکەوە (داینەمیکی) بۆ دەورووبەرەکەی ، p جێگرەوە، نیشانەی دەستی راست ، نیشانەیێکی ئەرێنیە.

W = vi..vf ∫ 𝒑𝒅 𝒗

کاتێک :- w ئیشی بەرێکراوە لە لایەن سیستمەکە بۆ ھەموو پرۆسە پێچەوانەکە .

یەکەم یاسای ثێرمۆ داینەمیک  دەکرێ دەرببرێ :-

dU = Sq - Pd V

کاتێک Wئیشە کە جێ بەجێ کراوە  لە لایەن سیستمەکە و  Sw = -Pd V

کاتێک

نەگۆراوە

   Du =SQ - PdV

Free energy and exergy بری ئیشی سوودمەنند :-

بری ئیشی سودمەنند کەدەردەچی لە سیستەمی ثێرمۆ داینەمیک  بەیاسای ثێرمۆ داینەمیک  ،لە ژێر زۆر حالەتی کرداری کە دەکرێ   پێشکەشبکرێ بە بەردەستبوونی ثێرمۆ داینەمیک  یان ئێکسێرگی  (exergy)، ئیش .  دوو کەیسی گرنگ  کە :

لەسیستەمی ثێرمۆ داینەمیک  کە گەرمی  وقەبارە جێگیرن ،پێوانەی ئیشی سوودبەخش بە جێ دەھێنریت  لە ھاوکێشەی وزەی سەربەخۆ (free energy ) Helmholtz   ، وە لەو سیستمانەی کە پلەی گەرمی و پەستانی  جێگیرن ،پێوانەی کاری سوودبەخشی بە جێ ھێنراو .بە وزەی سەربەخۆ  Gibbs free energy

$work=\mathbf {F} \cdot \mathbf {d_{s}}$

گەر بێت و ئێمە لوولەکێکمان ھەبێت کە لاناویدا پیستۆنێک ھاتوو چون بکات وەکوو ئەوەی لە وێنەکەدا دیارە، ئەوا دەتوانین $d_{s}$ بە گۆران لە تەوەرەی y حساب بکەین، بەپێی یاسای پەستان

$force=\mathbf {pressure} \cdot \mathbf {area}$

لێرەدا ڕووبەر بریتیە لە ڕووبەی رووی پیستۆنەکە، گەر ئەم یاسایە لە f ی یاسای کار دابنێینەوە ئەوا،

$work=\mathbf {P} \cdot \mathbf {a} \cdot \delta _{y}$

لەمەوە ئەتوانین تێبینی ئەوە بکەین کە

$\mathbf {a} \cdot \delta _{y}=\delta _{volume}$

کەواتا یاسای کار لە تێرمۆداینامیک دەکاتە:-

$work=\mathbf {P} \cdot \delta _{v}$

$work=\mathbf {p_{ex}} \cdot \mathbf {(v_{2}-v_{1})}$

یان بە سوود وەرگرتن لە یاسای گازی نموونەیی

$\mathbf {P} \cdot \mathbf {v} =\mathbf {n} \cdot \mathbf {R} \cdot \mathbf {T}$

$\mathbf {P} ={\frac {\mathbf {n} \cdot \mathbf {R} \cdot \mathbf {T} }{\mathbf {V} }}$

بە دانانەوە لە ھاوکێشەی سەرەوە:-

$work={\frac {\mathbf {n} \cdot \mathbf {R} \cdot \mathbf {T} }{\mathbf {V} }}\cdot \delta _{v}$

ئەگەر بێت و کردارەکەمان ئایزۆسێرمەڵ بێت ئەوا ھەریەکە $\mathbf {n} \mathbf {R} \mathbf {T}$ ناگۆرێن

کەواتا دەمێنێتەوە

$work=\mathbf {n.R.T} \cdot \int _{v1}^{v2}{\frac {\delta _{v}}{v}}$

کە ئەمی دواییشیان دەکاتە:-

$work=\mathbf {n.R.T} \cdot \ln {\frac {v_{2}}{v_{1}}}$