النظام والفرق بين حجم الدراسة وكتلة الدراسة
بسم الله الرحمن الرحيم
من المصطلحات الشائعة في علم الديناميكا الحرارية, او ما يعرف بعلم الترموديناميك, مصطلح النظام (system) حجم الدراسة ( control volume) وكذلك كتلة الدراسة ( control mass)
يعرف النظام بانه اختيار كمية من المادة او منطقة في الفضاء لدراستها, على ان يكون له حدود اما حقيقة او وهمية تفصل النظام عن محيطه, وهو المنطقة التي تكون خارج النظام. وتشكل الحدود, والتي يمكن ان تكون ثابتة او متحركة, نقطة التقاء النظام بمحيطه. لتوضيح ذلك يمكن مشاهدة الشكل التالي:
اذا كانت سماكة الحدود تساوي صفرا فان ذلك يعني انه لا مادة في النظام ولا يحتل النظام اي حجم من الفضاء.
تنقسم الانظمة الى انظمة مفتوحة او انظمة مغلقة.
الانظمة المفتوحة والتي تسمى بالحجم الدراسي ( Control volume ) : وهي الانظمة التي تكون حدودها قابلة للاختراق و تتبادل مع محيطها الطاقة وكذلك المادة. يمكن اعتبار البحار وكذلك محركات السيارات امثلة على النظام المفتوح.
الانظمة المغلقة والتي تسمى بكتلة الدراسة ( Control mass): وهي انظمة لا تسمح حدودها الا بتبادل الطاقة والحرارة مع محيطها, اما المادة فلا يمكن لها تجاوز حدود النظام المغلق. البيت الزجاجي هو اوضح مثال للنظام المغلق.
وهناك نوع ثالث يسمى النظام المعزول, ولا تسمح حدوده بتبادل اي شئ ما بين النظام ومحيطه. فهو مغلق تماما عن محيطه. وهذا النوع ليس له اي اهمية لانه لا يوجد في العالم الخارجي اي نظام معزول تماما عن محيطه.
لنفترض المثال التالي: انك تمسك بخرطوم مياه تدخل المياه من احد طرفيه لتخرج من الطرف الاخر. فان الحدود عند فوهتي الخرطوم هي حدود وهمية في حين ان الخرطوم بحد ذاته يمثل الحد ما بين النظام الذي هو داخل الخرموط والمحيط. الخرطوم يعتبر نظام مفتوح لان حدوده الوهمية تسمح بتبادل المياه بين النظام محيطه.
كما هو مبين في مثال خرطوم المياه فانه يمكن ضبط الانظمة المفتوحة في الحجم والشكل, او قد تنطوي على حدود متحركة.
في الختام بقدر ما اتمنى ان يستفيد الجميع فان الموضوع ليس معلومات عامة, وانما هو لاصحاب الاختصاص
تحياتي لكم جميعا
رد مع اقتباس
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة رجل كهل
