اﻟﺟﺎﻣﻌﺔ اﻟﺗﻛﻧوﻟوﺟﯾﺔ ﻗﺎﻧﻮن ﺑﻮﯾﻞ ﻗﺳم اﻟﮭﻧدﺳﺔ اﻟﻣﯾﻛﺎﻧﯾﻛﯾﺔ Boyle’s Law ﻣﻘﺪﻣﺔ ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة )(1 طﻮر اﻟﻤﺎدة اﻟﺬي ﯾﻘﻊ أﻋﻠﻰ ﻣﻦ اﻟﻨﻘﻄﺔ اﻟﺤﺮﺟﺔ ﻟﮭﺎ ھﻮ ذﻟﻚ اﻟﻄﻮر اﻟﺬي ﯾﻌﺮف ﺑﺄﻧﮫ " اﻟﻄﻮر اﻟﻐﺎزي " .اﻟﻐﺎزات ﺗﻌﺘﺒﺮ اﻟﻤﻮاد اﻷﻛﺜﺮ أﺳﺘﺨﺪاﻣﺎ ً ﻓﻲ اﻟﺘﻄﺒﯿﻘﺎت اﻟﮭﻨﺪﺳﯿﺔ ﻣﻤﺎ ﯾﻮﺟﺐ وﺟﻮد ﻋﻼﻗﺔ ﺗﺮﺑﻂ ﻣﺎﺑﯿﻦ ﺧﻮاﺻﮭﺎ اﻟﻤﻘﺎﺳﺔ ) (p, v, Tأﺛﻨﺎء ﺧﻀﻮﻋﮭﺎ ﻟﻠﻌﻤﻠﯿﺎت و اﻷﺟﺮاءات اﻟﺜﺮﻣﻮدﯾﻨﺎﻣﯿﺔ .أﺳﺘﻨﺒﺎط ھﻜﺬا ﻋﻼﻗﺎت ﯾﺘﻄﻠﺐ إﺟﺮاء ﺗﺠﺎرب ﻋﻤﻠﯿﺔ ﺑﮭﺪف اﻟﺤﺼﻮل ﻋﻠﻰ ﻗﻮاﻧﯿﻦ ﺗﺤﻜﻢ ﺗﻐﯿﺮ ھﺬه اﻟﺨﻮاص ﻣﻊ ﺑﻌﻀﮭﺎ. ﺗﺟرﺑﺔ )(1 ﯾﻌﺘﺒﺮ ﻗﺎﻧﻮن ﺑﻮﯾﻞ اﻟﺬي ﻗﺪﻣﮫ اﻟﻌﺎﻟﻢ اﻵﯾﺮﻟﻨﺪي روﺑﺮت ﺑﻮﯾﻞ ﻋﺎم 1662م واﺣﺪ ﻣﻦ أھﻢ اﻟﻘﻮاﻧﯿﻦ اﻟﺮاﺋﺪة ﻓﻲ ھﺬا اﻟﻤﺠﺎل واﻟﺬي ﯾﻨﺺ ﻋﻠﻰ: اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ ﺣﺠﻢ ﻛﻤﯿﺔ ﻣﺤﺪدة ﻣﻦ ﻏﺎز ﯾﺘﻨﺎﺳﺐ ﻋﻜﺴﯿﺎ ً ﻣﻊ اﻟﻀﻐﻂ اﻟﻤﺴﻠﻂ ﻋﻠﯿﮫ ﺑﺜﺒﻮت درﺟﺔ ﺣﺮارﺗﮫ اﻟﻤﻄﻠﻘﺔ. ﺑﺬﻟﻚ ﯾﻤﻜﻦ اﻟﺘﻌﺒﯿﺮ رﯾﺎﺿﯿﺎ ً ﻋﻦ ھﺬا اﻟﺘﻨﺎﺳﺐ ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ: اﻟﻐﺮض ﻣﻦ اﻟﺘﺠﺮﺑــﺔ :ﺗﺤﻘﯿﻖ ﻗﺎﻧﻮن ﺑﻮﯾﻞ ﻧﻈﺮﯾﺔ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ: ھدف اﻟﺗﺟرﺑﺔ : ﯾﻤﺜﻞ اﻟﻀﻐﻂ اﻟﻜﻠﻲ اﻟﺬي ﯾﺴﻠﻄﮫ اﻟﻐﺎز اﻟﻤﺤﺒﻮس ﻣﺎ ﯾﻜﺎﻓﺊ اﻟﻀﻐﻂ اﻟﺠﻮي ﻣﻀﺎﻓﺎ َ اﻟﯿﮫ اﻟﻀﻐﻂ اﻟﻨﺎﺗﺞ ﻋﻦ وزن ﻋﻤﻮد اﻟﺰﺋﺒﻖ ﻓﻲ اﻻﻧﺒﻮﺑﺔ اﻟﻤﻔﺘﻮﺣﺔ وھﺬا اﻟﻀﻐﻂ اﻟﻜﻠﻲ ﯾﺤﺴﺐ ﻣﻦ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ: pabs ﯾﻤﺜﻞ اﻟﻀﻐﻂ اﻟﻤﻄﻠﻖ ﻟﻠﮭﻮاء اﻟﻤﺤﺒﻮس ﻓﻲ اﻻﻧﺒﻮﺑﺔ اﻟﻤﻐﻠﻘﺔ. ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة ) / (1اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ patm ﯾﻤﺜﻞ اﻟﻀﻐﻂ اﻟﺠﻮي اﻟﺴﺎﺋﺪ. pgaugeﯾﻤﺜﻞ اﻟﻀﻐﻂ اﻟﻤﻘﺎس اﻟﺬي ﯾﺴﻠﻄﮫ اﻟﻐﺎز اﻟﻤﺤﺒﻮس ﺿﺪ ﻋﻤﻮد اﻟﺰﺋﺒﻖ . Z ﯾﻤﺜﻞ ﻓﺮق اﻻرﺗﻔﺎع ﺑﯿﻦ ﻣﺴﺘﻮى اﻟﺰﺋﺒﻖ ﻓﻲ اﻻﻧﺒﻮﺑﺘﯿﻦ. ﺑﯿﻨﻤﺎ ﯾﻤﻜﻦ اﺧﺬ اﻟﻘﯿﻢ اﻟﻌﺪدﯾﺔ اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ ﻟﻠﺜﻮاﺑﺖ : ﺣﯿﺚ ان ﻟﻼﻧﺒﻮب ﻣﺴﺎﺣﺔ ﻣﻘﻄﻊ ﻣﻨﺘﻈﻤﺔ ،ﻓﺎن ﺣﺠﻢ اﻟﻐﺎز اﻟﻤﺤﺒﻮس ﺳﻮف ﯾﺘﻨﺎﺳﺐ طﺮدﯾﺎ ً ﻣﻊ طﻮل ﻋﻤﻮد اﻟﮭﻮاء ﻓﻲ اﻻﻧﺒﻮﺑﺔ اﻟﻤﻐﻠﻘﺔ : ﻟﻮ ﻋﻮﺿﻨﺎ ھﺬه اﻟﻘﯿﻤﺔ ﻓﻲ ﺻﯿﻐﺔ ﻗﺎﻧﻮن ﺑﻮﯾﻞ ﺳﯿﻜﻮن: وﻟﺘﺤﻮﯾﻞ اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﻰ ﻣﺎ ﯾﻨﺎﺳﺐ ﻗﺮاءات اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ وھﻲ ﻋﺒﺎرة ﻋﻦ ارﺗﻔﺎﻋﺎت ﻟﻤﻨﺎﺳﯿﺐ اﻟﺴﻮاﺋﻞ ﻓﻲ اﻻﻧﺒﻮﺑﺘﯿﻦ ﺳﺘﺼﺒﺢ اﻟﻌﻼﻗﺔ: ﺣﯿﺚ ﺗﻤﺜﻞ ھﺬه اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ ﻋﻼﻗﺔ ﺧﻂ ﻣﺴﺘﻘﯿﻢ ﻟﮭﺎ اﻟﺸﻜﻞ ) .( y = a x – aoﻣﻦ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ ﯾﺘﻀﺢ ﻟﻨﺎ ان ﻣﯿﻞ اﻟﺨﻂ اﻟﻤﺴﺘﻘﯿﻢ ھﻮ اﻟﻤﻘﺪار C/ρgAﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻜﻮن ﻗﯿﻢ 1/Lﻣﻤﺜﻠﺔ ﻋﻠﻰ ﻣﺤﻮر اﻟﺴﯿﻨﺎت ﺑﯿﻨﻤﺎ ﺗﻜﻮن ﻗﯿﻢ Zﻣﻤﺜﻠﺔ ﻋﻠﻰ ﻣﺤﻮر اﻟﺼﺎدات. اﻟﺠﮭﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم اﻟﺠﮭﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ھﻮ ﻣﻤﺎﺛﻞ ﻟﺘﺮﻛﯿﺒﺔ ﺟﮭﺎز ﺑﻮﯾﻞ ﺣﯿﺚ ﯾﺘﺎﻟﻒ ﻣﻦ اﻧﺒﻮﺑﺔ زﺟﺎﺟﯿﺔ ﻣﻐﻠﻘﺔ اﻟﻨﮭﺎﯾﺔ وﻣﻘﻠﻮﺑﺔ ﺑﺤﯿﺚ ﻧﮭﺎﯾﺘﮭﺎ اﻟﻤﻐﻠﻘﺔ اﻟﻰ اﻻﻋﻠﻰ .ﺗﺮﺗﺒﻂ ھﺬه اﻻﻧﺒﻮﺑﺔ ﻣﻦ اﺳﻔﻠﮭﺎ ﺑﺎﻧﺒﻮﺑﺔ ﻣﻄﺎطﯿﺔ ﻣﺮﻧﺔ ﺗﺆدي ﻧﮭﺎﯾﺘﮭﺎ اﻻﺧﺮى اﻟﻰ اﻧﺒﻮﺑﺔ زﺟﺎﺟﯿﺔ ﺛﺎﻧﯿﺔ ﻣﻔﺘﻮﺣﺔ اﻟﻄﺮﻓﯿﻦ .اﻟﻨﮭﺎﯾﺔ اﻟﻤﻔﺘﻮﺣﺔ اﻟﺴﻔﻠﻰ ﻟﻼﻧﺒﻮﺑﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﻣﺘﺼﻠﺔ ﺑﺎﻻﻧﺒﻮﺑﺔ اﻟﻤﻄﺎطﯿﺔ ﺑﯿﻨﻤﺎ 2 ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة ) / (1اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ ﻧﮭﺎﯾﺘﮭﺎ اﻟﻌﻠﯿﺎ ﺗﺮﻛﺖ ﻣﻔﺘﻮﺣﺔ اﻟﻰ اﻟﺠﻮ .ﯾﺴﻜﺐ اﻟﺰﺋﺒﻖ داﺧﻞ اﻟﺠﮭﺎز ﻣﻦ اﻟﻄﺮف اﻟﻤﻔﺘﻮح ﻟﻠﺠﻮ ﻟﯿﻌﻤﻞ ﻋﻤﻮد اﻟﺰﺋﺒﻖ ﻓﻲ اﻻﻧﺒﻮﺑﺘﯿﻦ ﻛﻤﻜﺒﺲ ﯾﺤﺒﺲ وراﺋﮫ ﻛﻤﯿﺔ ﻣﻦ اﻟﮭﻮاء ﻓﻲ اﻻﻧﺒﻮﺑﺔ اﻟﻤﻘﻠﻮﺑﺔ وھﺬه ﺗﻤﺜﻞ اﻟﻨﻈﺎم اﻟﺤﺮاري. ﻟﺘﺴﮭﯿﻞ اداء اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﺗﻢ ﺗﺜﺒﯿﺖ اﻻﻧﺒﻮﺑﺔ اﻟﻤﻘﻠﻮﺑﺔ اﻟﻰ ﺣﺎﻣﻞ ﻣﻘﯿﺪ ﺑﯿﻨﻤﺎ ﺗﺮﻛﺖ اﻻﻧﺒﻮﺑﺔ ﻣﻔﺘﻮﺣﺔ اﻟﻄﺮﻓﯿﻦ ﻟﺘﺘﺤﺮك ﺻﻌﻮدا وﻧﺰوﻻ ﺑﺮﺑﻄﮭﺎ اﻟﻰ ﺣﺎﻣﻞ ﻣﺘﺤﺮك ﻟﺘﻐﯿﯿﺮ ارﺗﻔﺎع ﻋﻤﻮد اﻟﺰﺋﺒﻖ ﻓﻲ اﻻﻧﺒﻮﺑﺘﯿﻦ وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻓﺮق اﻟﻤﻨﺎﺳﯿﺐ ﺑﯿﻨﮭﻤﺎ وھﻮ ﻣﺎ ﯾﻌﻨﻲ ﺗﻐﯿﯿﺮ اﻟﻀﻐﻂ اﻟﻤﺴﻠﻂ ﻋﻠﻰ اﻟﻐﺎز اﻟﻤﺤﺒﻮس. اﻟﺠﮭﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ﻓﻲ ﺗﺠﺮﺑﺔ ﺑﻮﯾﻞ 3 اﻟﻤﺤﺮار اﻟﻐﺎزي Gas Thermometer ﻣﻘﺪﻣﺔ ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة )(1 اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ ﺗﻌﺮف درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﺑﺎﻧﮭﺎ ﺗﻤﺜﻞ ﻣﺆﺷﺮاً ﻟﻤﺪى ﺳﺨﻮﻧﺔ او ﺑﺮودة اﻟﺠﺴﻢ .ھﺬا اﻟﺘﻌﺮﯾﻒ ﯾﺒﺪو ﻏﯿﺮ ﻣﺤﺪد ﻛﻮن اﻻﺣﺴﺎس ﺑﺎﻟﺒﺮودة او اﻟﺴﺨﻮﻧﺔ ﺗﻌﺪ ﻣﺴﺄﻟﺔ ﻧﺴﺒﯿﺔ ﺗﺨﺘﻠﻒ ﻣﻦ ﺷﺨﺺ اﻟﻰ آﺧﺮ ﻣﻤﺎ ﯾﺴﺘﺪﻋﻲ وﺟﻮد أﺳﺎس دﻗﯿﻖ ﻟﺘﺤﺪﯾﺪ اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﻌﺪدﯾﺔ ﻟﺪرﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﻛﻮﻧﮭﺎ واﺣﺪة ﻣﻦ ﺧﻮاص اﻟﻤﺎدة اﻟﻘﺎﺑﻠﺔ ﻟﻠﻘﯿﺎس . اﻷداة اﻟﺘﻲ ﺗﺴﺘﺨﺪم ﻟﺘﺤﻘﯿﻖ ذﻟﻚ ﺗﺴﻤﻰ اﻟﻤﺤﺮار Thermometerواﻟﺬي ﯾﺴﺘﻨﺪ ﻓﻲ ﻣﺒﺪأ ﻋﻤﻠﮫ اﻟﻰ اﻟﻘﺎﻧﻮن اﻟﺼﻔﺮي ﻟﺪﯾﻨﺎﻣﯿﻚ اﻟﺤﺮارة واﻟﺬي ﯾﻨﺺ ﻋﻠﻰ: أذا ﻛﺎن ﺟﺴﻤﺎن ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ اﺗﺰان ﺣﺮاري ﻣﻊ ﺟﺴﻢ ﺛﺎﻟﺚ ﻓﺎﻧﮭﻤﺎ ﺳﯿﻜﻮﻧﺎن ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ اﺗﺰان ﻣﻊ ﺑﻌﻀﮭﻤﺎ. ﻓﻠﻮ ﻛﺎن اﻟﺠﺴﻢ اﻟﺜﺎﻟﺚ ھﻮ اﻟﻤﺤﺮار ﻓﻌﻨﺪ ذاك ﺳﯿﻜﻮن اﻟﺠﺴﻤﺎن ﻟﮭﻤﺎ ﻧﻔﺲ ﻗﺮاءة درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة. ﺗﺟرﺑﺔ )(2 ﺗﺴﺘﻨﺪ طﺮق ﻗﯿﺎس درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة اﻟﻰ ﺗﻐﯿﺮ اﺣﺪى ﺧﻮاص اﻟﻤﺎدة ﺑﺘﻐﯿﺮ درﺟﺔ ﺣﺮارﺗﮭﺎ ، ﻣﺜﺎﻟﮭﺎ ﺗﻐﯿﺮ اﻟﺤﺠﻢ ،اﻟﻀﻐﻂ ،اﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ ..اﻟﺦ .ﻣﻦ ذﻟﻚ ﯾﻤﻜﻦ رﺑﻂ ﺗﻐﯿﺮ ھﺬه اﻟﺨﺎﺻﯿﺔ ﻣﻊ ﺗﻐﯿﺮ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﻋﺒﺮ داﻟﺔ رﯾﺎﺿﯿﺔ ﻣﺤﺪدة ﻣﻤﺎ ﯾﻤﻜﻦ ﻣﻦ ﺑﻨﺎء ﺗﺪرﯾﺞ ﯾﻨﺎظﺮ اﻟﺘﻐﯿﺮ ﺑﺘﻠﻚ اﻟﺨﺎﺻﯿﺔ ﻣﻊ ﺗﻐﯿﺮ ﻣﻌﻠﻮم ﺑﺪرﺟﺔ اﻟﺤﺮارة. اﻟﻐﺮض ﻣﻦ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﺗﺤﻘﯿﻖ ﻗﺎﻧﻮن ﻏﺎي – ﻟﻮﺳﺎك وﻗﯿﺎس درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام ﺿﻐﻂ اﻟﻐﺎز. ﻧﻈﺮﯾﺔ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﻗﺪم اﻟﻌﺎﻟﻢ واﻟﻔﯿﺰﯾﺎوي اﻟﻔﺮﻧﺴﻲ ﻏﺎي -ﻟﻮﺳﺎك Gay-Lussacﻋﺎم 1802م ﻣﻼﺣﻈﺎﺗﮫ ﺣﻮل ﺗﻐﯿﺮ ﺧﻮاص اﻟﻐﺎز اﻟﻤﺜﺎﻟﻲ ﺑﺼﯿﻐﺔ ﻗﺎﻧﻮن ﻋﺮف ﺑﺄﺳﻤﮫ وﯾﻨﺺ ﻋﻠﻰ : ﻟﻜﺘﻠﺔ ﻣﺤﺪدة ﻣﻦ ﻏﺎز ﻣﺜﺎﻟﻲ ﻓﺄن ﺿﻐﻂ اﻟﻐﺎز ﯾﺘﻨﺎﺳﺐ طﺮدﯾﺎ ً ﻣﻊ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﺑﺜﺒﻮت ﺣﺠﻤﮫ. وﺑﺬﻟﻚ ﯾﻤﻜﻦ اﻟﺘﻌﺒﯿﺮ رﯾﺎﺿﯿﺎ ﻋﻦ ھﺬا اﻟﺘﻨﺎﺳﺐ ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ : ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة ) / (1اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ ھﺬه اﻟﺼﯿﻐﺔ ﺗﻘﺪم اﻣﻜﺎﻧﯿﺔ ﺑﻨﺎء ﻣﺤﺮار ﻏﺎزي ﯾﻌﻤﻞ ﺗﺤﺖ ﺣﺠﻢ ﺛﺎﺑﺖ ﺑﺤﯿﺚ ﯾﺮﺑﻂ اﻟﺘﻐﯿﺮ ﺑﺎﻟﻀﻐﻂ ﻟﻐﺎز ﺑﺘـﻐﯿـﺮ درﺟـﺔ ﺣﺮارﺗﮫ واﺳﺘﻨﺘﺎج ﺗﺪرﯾﺞ ﻣﻨﺎﺳـﺐ ﻟﻘـﯿﺎس درﺟﺎت اﻟﺤـﺮارة ﺑﻮاﺳﻄﺘﮫ .ھﺬا ھـﻮ ﻣـﺎ ﯾـﻌـﺮف " اﻟﻤﺤﺮار اﻟﻐﺎزي ذي اﻟﺤﺠﻢ اﻟﺜﺎﺑﺖ " .ﺑﺘﻄﺒﯿﻖ ﻗﺎﻧﻮن ﻏﺎي -ﻟﻮﺳﺎك ﻋﻠﻰ ﺣﺎﻟﺘﯿﻦ : واﻻن ﻟﻮ ﻛﺎﻧﺖ اﺣﺪى ھﺎﺗﯿﻦ اﻟﺤﺎﻟﺘﯿﻦ ﺗﻤﺜﻞ اﻟﻈﺮوف اﻟﻘﯿﺎﺳﯿﺔ ﺑﺤﯿﺚ : ﺣﯿﺚ ﯾﻤﺜﻞ Toدرﺟﺔ اﻟﺤﺮارة اﻟﻤﺮﺟﻌﯿﺔ )اﻟﺼﻔﺮﯾﺔ( ،ﺑﺬﻟﻚ ﺳﯿﻜﻮن: ﻟﻮ ﻋﺒﺮﻧﺎ ﻋﻦ اﻟﺜﺎﺑﺖ ) (1/273ﺑﺎﻟﺮﻣﺰ ﻓﺘﺼﺒﺢ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ: ﺣﯿﺚ ﯾﻤﺜﻞ poﺿﻐﻂ اﻟﻐﺎز ﻋﻨﺪ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة اﻟﻤﺮﺟﻌﯿﺔ ) (0oCوھﺬا ﯾﻌﻨﻲ اﻧﮫ ﻋﻨﺪ ﺣﺠﻢ ﺛﺎﺑﺖ ﻓﺎن ﺿﻐﻂ اﻟﻐﺎز ﺳﯿﺘﻐﯿﺮ ﺑﻨﺴﺒﺔ ) (1/273ﻋﻦ ﻗﯿﻤﺘﮫ ﻋﻨﺪ اﻟﺪرﺟﺔ اﻟﻤﺮﺟﻌﯿﺔ .ﻣﺮة اﺧﺮى ﺑﺘﻄﺒﯿﻖ ﻗﺎﻧﻮن ﻏﺎي – ﻟﻮﺳﺎك ﺑﯿﻦ ﺣﺎﻟﺘﯿﻦ : ﺑﺎﻋﺎدة اﻟﺘﺮﺗﯿﺐ واﻟﺘﺒﺴﯿﻂ ﺗﺼﺒﺢ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ: وﺣﯿﺚ ان ) ( = 1/273وان ) (p = gZﻓﻌﻠﯿﮫ ﺳﺘﺼﺒﺢ: 2 ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة ) / (1اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ وھﻲ ﺗﻤﺜﻞ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﻤﺴﺘﺨﺪﻣﺔ ﻟﻘﯿﺎس ﻣﻌﺎﻣﻞ زﯾﺎدة درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﻟﮭﺬا اﻟﻤﺤﺮار اﻟﻐﺎزي ذي اﻟﺤﺠﻢ اﻟﺜﺎﺑﺖ. اﻟﺠﮭﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ﯾﺘﺎﻟﻒ اﻟﺠﮭﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ﻓﻲ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﻣﻦ دورق زﺟﺎﺟﻲ ﯾﺘﺼﻞ ﻣﺒﺎﺷﺮة ﺑﺎﻧﺒﻮﺑﺔ زﺟﺎﺟﯿﺔ ﻣﻌﺰوﻟﺔ ﺣﺮارﯾﺎ ﺗﺤﻮي زﺋﺒﻖ ﯾﺤﺒﺲ ﻏﺎزا ﻓﻲ اﻟﺪورق وﻗﺪ ﺛﺒﺘﺖ اﻻﻧﺒﻮﺑﺔ دون ﺣﺮﻛﺔ .ﺗﺮﺑﻂ اﻧﺒﻮﺑﺔ ﻣﻄﺎطﯿﺔ ﻣﺮﻧﺔ اﻻﻧﺒﻮﺑﺔ اﻟﻤﺜﺒﺘﺔ ﺑﺎﻧﺒﻮﺑﺔ زﺟﺎﺟﯿﺔ اﺧﺮى ﻣﻔﺘﻮﺣﺔ اﻟﻄﺮﻓﯿﻦ ﻣﺜﺒﺘﺔ ﻋﻠﻰ ﺣﺎﻣﻞ ﻟﮫ ﻗﺎﺑﻠﯿﺔ اﻟﺤﺮﻛﺔ ﺻﻌﻮدا وﻧﺰوﻻ ﻣﻤﺎ ﯾﺴﻤﺢ ﺑﺘﻐﯿﯿﺮ ﻣﺴﺘﻮى اﻟﺰﺋﺒﻖ ﻓﻲ اﻻﻧﺒﻮﺑﺘﯿﻦ .ﺗﻢ ﻏﻤﺮ اﻟﺪورق ﻓﻲ ﺣﻮض ﻣﻦ اﻟﻤﺎء ﻣﺰود ﺑﻤﺴﺨﻦ ﻛﮭﺮﺑﺎﺋﻲ ﻣﺴﯿﻄﺮ ﻋﻠﯿﮫ ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﺛﺮﻣﻮﺳﺘﺎت ﻟﻠﺘﺤﻜﻢ ﺑﺪرﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻤﺎء .ﯾﻌﻤﻞ اﻟﻤﺎء ﻛﻮﺳﻂ ﻟﺘﺠﺎﻧﺲ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﺣﻮل اﻟﺪورق واﻟﻐﺎز اﻟﻤﺤﺒﻮس داﺧﻠﮫ ،ﻛﻤﺎ وزود اﻟﺤﻮض ﺑﺨﻼط ﻛﮭﺮﺑﺎﺋﻲ ﻟﺘﺪوﯾﺮ اﻟﻤﺎء ﻟﻠﻤﺴﺎﻋﺪة ﻓﻲ ﺗﺠﺎﻧﺲ درﺟﺎت اﻟﺤﺮارة ﻓﻲ اﻟﺤﻮض. ﻣﺨﻄﻂ ﻟﻠﻤﺤﺮار اﻟﻐﺎزي 3 ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة ) / (1اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ ﺧﻄﻮات اﻟﻌﻤﻞ .1اﻟﺘﺎﻛﺪ ﻣﻦ وﺟﺪود ﻣﺎء ﻣﻘﻄﺮ داﺧﻞ اﻟﺤﻮض اﻟﻰ ارﺗﻔﺎع ﺑﻀﻌﺔ ﺳﻨﺘﻤﺘﺮات ﻣﻦ اﻟﺤﺎﻓﺔ اﻟﻌﻠﯿﺎ ﻟﻠﺤﻮض وﻣﻦ ﺛﻢ ﺗﺸﻐﯿﻞ اﻟﺨﻼط اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﻲ. .2ﺗﺄﺷﯿﺮ ﻣﻮﺿﻊ اﻟﺰﺋﺒﻖ ﻓﻲ اﻻﻧﺒﻮﺑﺔ اﻟﻤﺜﺒﺘﺔ ﻟﺘﺤﺪﯾﺪ ﺣﺠﻢ اﻟﻐﺎز اﻟﻤﺤﺒﻮس ﻗﺒﻞ ﺑﺪء اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﻜﻮن اﻟﻤﺎء ﺑﺎرد ﻋﻨﺪ درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻐﺮﻓﺔ )اﻟﻤﻮﺿﻊ xﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ اﻋﻼه(. .3ﺗﺠﮭﯿﺰ اﻟﻤﺴﺨﻦ ﺑﺎﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ ﻟﺒﺪء ﺗﺴﺨﯿﻦ اﻟﻤﺎء ﻓﻲ اﻟﺤﻮض وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﺗﺴﺨﯿﻦ اﻟﻐﺎز اﻟﻤﺤﺒﻮس ﻓﻲ اﻟﺪورق اﻟﻤﻐﻤﻮر ﻓﻲ اﻟﻤﺎء. .4ﺗﺜﺒﯿﺖ اﻟﺰﯾﺎدة ﻓﻲ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﻟﻠﻤﺎء ﺑﻤﻘﺪار 4oCﺑﯿﻦ ﻛﻞ ﻗﺮاءة وﺳﺎﺑﻘﺘﮭﺎ وﻣﻼﺣﻈﺔ ﺗﻐﯿﺮ ﻣﻮﺿﻊ ﻣﺴﺘﻮى اﻟﺰﺋﺒﻖ ﻓﻲ اﻻﻧﺒﻮﺑﺔ اﻟﻤﺜﺒﺘﺔ ﺑﺴﺒﺐ ﺗﻤﺪد اﻟﻐﺎز اﻟﻤﺤﺒﻮس. .5ﯾﺤﺮك اﻟﺤﺎﻣﻞ ﻟﻼﻧﺒﻮﺑﺔ اﻟﻤﺘﺤﺮﻛﺔ اﻟﻰ اﻻﻋﻠﻰ ﻻﻋﺎدة ﻣﻮﺿﻊ ﻣﺴﺘﻮى اﻟﺰﺋﺒﻖ ﻓﻲ اﻻﻧﺒﻮﺑﺔ اﻟﻤﺜﺒﺘﺔ اﻟﻰ اﻻﺷﺎرة اﻻﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ ) (xﺑﮭﺪف اﻟﺤﻔﺎظ ﻋﻠﻰ ﺣﺠﻢ ﺛﺎﺑﺖ ﻟﻠﻐﺎز وﻣﻦ ﺛﻢ ﯾﻘﺮأ اﻟﻔﺮق ﻓﻲ ﻣﺴﺘﻮى اﻟﺰﺋﺒﻖ ﺑﯿﻦ اﻻﻧﺒﻮﺑﺘﯿﻦ. .6ﺗﻜﺮر اﻟﺨﻄﻮة ) ( 5ﻟﻌﺪة ﻗﺮاءات ﺑﻤﺎ ﯾﺘﻨﺎﺳﺐ واﻟﻔﺮق اﻟﻤﺘﺎح ﻓﻲ درﺟﺎت اﻟﺤﺮارة ﻣﻊ اﻟﻤﺤﯿﻂ. 4 اﻟﺤــــﺮارة اﻟﻨﻮﻋﯿــــﺔ Specific Heat ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة )(1 اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ ﻣﻘﺪﻣﺔ ﻋﻨﺪ ﺗﺴﺨﯿﻦ ﺟﺴﻢ أو ﺗﺒﺮﯾﺪه ﻓﺄن ﻛﻤﯿﺔ اﻟﺤﺮارة اﻟﻼزﻣﺔ ﻷﺣﺪاث ﻓﺮق ﺛﺎﺑﺖ ﻓﻲ درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﺠﺴﻢ ﺗﺘﺒﺎﯾﻦ ﺣﺴﺐ ﻧﻮع اﻟﻤﺎدة اﻟﻤﻌﺮﺿﺔ ﻟﻸﺟﺮاء .أن أﺧﺘﯿﺎر اﻟﻤﺎدة اﻟﻤﻨﺎﺳﺒﺔ ﻟﺘﻄﺒﯿﻖ ﻣﺤﺪد ﯾﺘﻀﻤﻦ اﻧﺘﻘﺎﻻً ﻟﻠﺤﺮارة ﯾﺘﻄﻠﺐ ﻣﻌﺮﻓﺔ ﺧﺎﺻﯿﺔ ﻣﻌﯿﻨﺔ ﺗﻤﻜﻦ ﻣﻦ ﻣﻘﺎرﻧﺔ ﻣﻘﺪرة اﻟﻤﻮاد اﻟﻤﺨﺘﻠﻔﺔ ﻋﻠﻰ ﺧﺰن اﻟﻄﺎﻗﺔ ،ھﺬه اﻟﺨﺎﺻﯿﺔ ﺗﺪﻋﻰ " اﻟﺤﺮارة اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ " وﺗﻌﺮف ﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ: ﻛﻤﯿﺔ اﻟﺤﺮارة اﻟﻼزﻣﺔ ﻟﺮﻓﻊ درﺟﺔ ﺣﺮارة وﺣﺪة اﻟﻜﺘﻠﺔ ﻣﻦ ﺟﺴﻢ درﺟﺔ ﺣﺮارﯾﺔ واﺣﺪة وﺗﺨﺘﻠﻒ ﻗﯿﻤﺘﮭﺎ ﺑﺄﺧﺘﻼف اﻟﻤﺎدة ودرﺟﺔ ﺣﺮارﺗﮭﺎ. اﻟﻤﻮاد اﻟﺼﻠﺒﺔ واﻟﺴﺎﺋﻠﺔ ﺗﻌﺪ ﻏﯿﺮ ﻗﺎﺑﻠﺔ ﻟﻸﻧﻀﻐﺎط وﻟﮭﺬا ﻓﮭﻲ ﺗﻤﺘﻠﻚ ﺣﺮارة ﻧﻮﻋﯿﺔ ﻣﻨﻔﺮدة ، ﺑﯿﻨﻤﺎ ﯾﻜﻮن ﻟﻠﻐﺎزات اﻟﻘﺎﺑﻠﺔ ﻟﻸﻧﻀﻐﺎط ﻗﯿﻤﺘﯿﻦ ﻟﻠﺤﺮارة اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ أﻋﺘﻤﺎداً ﻋﻠﻰ ﻧﻮﻋﯿﺔ اﻟﺘﺴﺨﯿﻦ اﻟﻤﻄﺒﻖ ﻋﻠﻰ اﻟﻤﺎدة أن ﺗﻢ ﺗﺤﺖ ﺿﻐﻂ ﺛﺎﺑﺖ أم ﺣﺠﻢ ﺛﺎﺑﺖ. ﺗﺟرﺑﺔ )(3 اﻟﻐﺮض ﻣﻦ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ :ﻗﯿﺎس اﻟﺤﺮارة اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ ﻟﺴﺒﯿﻜﺔ ﻣﻌﺪﻧﯿﺔ. ﻧﻈﺮﯾﺔ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﺣﯿﺚ أن اﻟﺤﺮارة ﻻ ﺗﻨﺘﻘﻞ إﻻ ﺑﻮﺟﻮد ﻓﺮق ﺑﺪرﺟﺎت اﻟﺤﺮارة ﺑﯿﻦ اﻟﺠﺴﻢ وﻣﺤﯿﻄﮫ أو ﺑﯿﻦ ﺟﺴﻤﯿﻦ ﻣﺘﺠﺎورﯾﻦ أي: وﻗﺪ وﺟﺪ ﺗﺠﺮﯾﺒﯿﺎ ً أن ھﺬا اﻟﺜﺎﺑﺖ Sﯾﻤﺜﻞ اﻟﺴﻌﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ ﻟﻠﻤﺎدة: وﺑﺬﻟﻚ ﯾﻤﻜﻦ اﻟﺘﻌﺒﯿﺮ ﻋﻦ ﻣﻘﺪار اﻟﺤﺮارة اﻟﻤﻨﺘﻘﻠﺔ ﺑﺎﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ: ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة ) / (1اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ ﯾﺘﻄﻠﺐ ھﺬا اﻟﺘﻜﺎﻣﻞ ﻣﻌﺮﻓﺔ اﻷرﺗﺒﺎط اﻟﺮﯾﺎﺿﻲ ﻟﻠﺤﺮارة اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ Cﻛﺪاﻟﺔ ﻟﺪرﺟﺔ اﻟﺤﺮارة Tﻷﺗﻤﺎم ھﺬا اﻟﺘﻜﺎﻣﻞ . ﻟﻮ أﻋﺘﺒﺮت اﻟﺤﺮارة اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ اﻧﮭﺎ ﺳﺘﻜﻮن ﺛﺎﺑﺘﺔ ﻟﻠﻤﺪى T2 – T1ﺑﺤﯿﺚ: ﺑﺬﻟﻚ ﯾﻤﻜﻦ ﻣﻌﺮﻓﺔ ﻗﯿﻤﺔ اﻟﺤﺮارة اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ ﻟﻠﻤﺎدة ﻣﻦ: ﺗﻌﺪ ﻓﺮﺿﯿﺔ ﺛﺒﻮت ﻗﯿﻤﺔ اﻟﺤﺮارة اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ ﺧﻼل اﻟﺘﻐﯿﺮ ﻣﻘﺒﻮﻻً ﻛﻮن ﻣﻌﻈﻢ اﻟﻤﻮاد ﯾﻜﻮن ﻣﻘﺪار اﻟﺘﻐﯿﺮ ﺑﺤﺮارﺗﮭﺎ اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ ﺻﻐﯿﺮ ﻣﻊ ﻣﺪى ﻣﻠﺤﻮظ ﻣﻦ درﺟﺎت اﻟﺤﺮارة. ﯾﺴﺘﺨﺪم اﻟﻤﺴﻌﺮ اﻟﺤﺮاري ﻟﻘﯿﺎس اﻟﺤﺮارة اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ ﻟﻠﻤﻮاد اﻟﺼﻠﺒﺔ ﺣﯿﺚ ﯾﺘﻢ ﻋﺰﻟﮫ ﺣﺮارﯾﺎ ً ﻋﻦ اﻟﻤﺤﯿﻂ ﻟﺘﺠﻨﺐ اﻟﺨﺴﺎﺋﺮ اﻟﺤﺮارﯾﺔ ﻣﻤﺎ ﯾﻤﻜﻦ ﻣﻦ ﺗﻄﺒﯿﻖ اﻟﻤﻮازﻧﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ ﻋﻠﻰ ﻣﺤﺘﻮﯾﺎﺗﮫ: اﻟﺤﺮارة اﻟﻤﻔﻘﻮدة ﺗﻤﺜﻞ ھﻨﺎ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ اﻟﻤﺠﮭﺰة اﻟﻰ اﻟﻤﺴﺨﻦ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﻲ واﻟﺘﻲ ﯾﺘﻢ ﺗﺒﺪﯾﺪھﺎ ﻛﺤﺮارة داﺧﻞ اﻟﻤﺎء اﻟﺬي ﯾﻌﻤﻞ ﻛﻮﺳﻂ ﻟﺘﺠﺎﻧﺲ ﺗﻮزﯾﻊ درﺟﺎت اﻟﺤﺮارة داﺧﻞ اﻟﻤﺴﻌﺮ .ﻣﻦ ﺟﺎﻧﺐ آﺧﺮ ،ﺗﻤﺜﻞ اﻟﺤﺮارة اﻟﻤﻜﺘﺴﺒﺔ ﻣﻘﺪار اﻟﺰﯾﺎدة ﻓﻲ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺪاﺧﻠﯿﺔ ﻟﻠﻤﺴﻌﺮ وﻣﺤﺘﻮﯾﺎﺗﮫ واﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ أﻣﺘﺼﺎص اﻟﺤﺮارة اﻟﻤﺒﺪدة داﺧﻞ اﻟﻤﺎء ﻛﻞ ﺣﺴﺐ ﺳﻌﺘﮫ اﻟﺤﺮارﯾﺔ .ﺑﺬﻟﻚ ﺳﺘﻜﻮن اﻟﻤﻮازﻧﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ: ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة ) / (1اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ اﻟﺠﮭﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ﯾﺘﻜﻮن اﻟﺠﮭﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ﻓﻲ ﻗﯿﺎس اﻟﺤﺮارة اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ ﻣﻦ اﻟﺠﺰء اﻷﺳﺎس وھﻮ اﻟﻮﻋﺎء اﻟﻤﻌﺪﻧﻲ اﻟـﺬي ﺳـﻌﺘﮫ 37ﻟﺘﺮ وﯾﺜﺒﺖ ﻓﻲ أﺣﺪ ﺟﺎﻧﺒﯿﮫ وﺑﺸﻜﻞ ﻣﺤﻜﻢ اﻟﻤﺴﺨﻦ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﻲ وﻗﺪرﺗﮫ ﺗﺴﺎوي 1000 wattوﯾﻮﺿﻊ اﻟﻮﻋﺎء اﻟﻤﻌﺪﻧﻲ داﺧﻞ ﺻﻨﺪوق ﺧﺸﺒﻲ ﻣﺼﻤﻢ ﻟﮭﺬه اﻟﻐﺎﯾﺔ ﻣﻌﺰول ﻣﻦ اﻟﺪاﺧﻞ ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻣﺎدة اﻟﺒﻮﻟﺴﺘﺮ)اﻟﻔﻠﯿﻦ( .ﯾﻮﺟﺪ داﺧﻞ اﻟﻮﻋﺎء اﯾﻀﺎ ﺧﻼط ) (Mixerﯾﻘﻮم ﺑﺘﺤﺮﯾﻚ اﻟﻤﺎء ﻟﺘﻮزﯾﻊ درﺟﺎت اﻟﺤﺮارة ﺑﺸﻜﻞ ﻣﺘﻮازن ،ﻛﻤﺎ وﯾﻮﺟﺪ ﻓﻲ أﻋﻠﻰ اﻟﺼﻨﺪوق ﻓﺘﺤﺔ ﺻﻐﯿﺮة ﻟﻮﺿﻊ ﻣﺠﺲ ﻟﻤﺤﺮار رﻗﻤﻲ ﻟﻘﯿﺎس درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻤﺎء اﻟﻤﻮﺿﻮع داﺧﻞ اﻟﻮﻋﺎء .ﻣﺮﻛﺐ ﻓﻲ أﻋﻠﻰ اﻟﺼﻨﺪوق ﺟﺰء ﻣﺘﺤﺮك ﻟﻐﺮض ﻓﺘﺢ وﻏﻠﻖ اﻟﺼﻨﺪوق ﺑﺴﮭﻮﻟﺔ ووﺿﻊ اﻟﺴﺒﯿﻜﺔ اﻟﻤﺮاد ﻣﻌﺮﻓﺔ ﺣﺮارﺗﮭﺎ اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ أو ﻟﻐﺮض ﺗﻔﺮﯾﻎ وأﻣﻼء اﻟﺤﻮض ﺑﺎﻟﻤﺎء اﻟﻤﻘﻄﺮ ﻟﻤﻨﻊ ﺣﺪوث اﻟﺘﻜﻠﺴﺎت اﻟﺪاﺧﻠﯿﺔ . ﯾﺜﺒﺖ ﻋﻠﻰ اﻟﺠﺰء اﻟﺨﺎرﺟﻲ ﻣﻦ اﻟﺼﻨﺪوق اﻟﺨﺸﺒﻲ ﻣﻔﺘﺎح ﻛﮭﺮﺑﺎﺋﻲ ﻟﺘﺸﻐﯿﻞ اﻟﺠﮭﺎز وﯾﻮﺟﺪ ﻛﺬﻟﻚ ﻣﻘﯿﺎس ﻟﻠﺘﯿﺎر واﻟﻔﻮﻟﺘﯿﺔ ﻣﻦ أﺟﻞ ﺣﺴﺎب اﻟﻘﺪرة اﻟﻤﺴﺘﮭﻠﻜﺔ ﻓﻲ اﻟﺠﮭﺎز. ﻣﺨﻄﻂ ﺑﺴﯿﻂ ﻟﻠﻤﺴﻌﺮ اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ﺧﻄﻮات اﻟﻌﻤﻞ .1 .2 .3 .4 .5 ﯾﺘﻢ ﻣﻠﺊ اﻟﻮﻋﺎء ﺑﺎﻟﻤﺎء اﻟﻤﻘﻄﺮ ﺑﻤﻘﺪار 37ﻟﺘﺮ وﺗﻘﺎس درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻤﺎء ﻗﺒﻞ اﻟﺘﺴﺨﯿﻦ ﺑﻮاﺳﻄﺔ اﻟﻤﺤﺮار اﻟﺮﻗﻤﻲ. ﯾﺘﻢ ﺗﺠﮭﯿﺰ اﻟﺘﯿﺎر اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﻲ اﻟﻰ اﻟﻤﺴﺨﻦ واﻟﺨﻼط. ﺗﻮﺿﻊ اﻟﺴﺒﯿﻜﺔ اﻟﻤﻌﺪﻧﯿﺔ داﺧﻞ اﻟﻤﺎء ﻣﻊ اﺳﺘﻤﺮار ﻋﻤﻠﯿﺔ اﻟﺘﺴﺨﯿﻦ وﺧﻠﻂ اﻟﻤﺎء. ﯾﺘﻢ اﻻﻧﺘﻈﺎر ﻟﻔﺘﺮة زﻣﻨﯿﺔ ﻣﻜﺎﻓﺌﺔ ﻟﻔﺎرق ﻓﻲ درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻤﺎء ﯾﺴﺎوي 3oCﻣﻊ ﺣﺴﺎب اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻤﺴﺘﻐﺮق ﺑﺎﻟﺜﻮاﻧﻲ ﻋﻦ طﺮﯾﻖ ﺳﺎﻋﺔ ﺗﻮﻗﯿﺖ. ﺗﻜﺮر ﻋﻤﻠﯿﺔ ﺣﺴﺎب اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻤﺴﺘﻐﺮق ﻷرﺑﻊ ﻣﺮات ،ﻣﻊ أﻋﺘﺒﺎر tاﻟﻨﮭﺎﺋﯿﺔ ﻟﻠﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ ھﻲ tاﻷﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ ﻟﻠﻘﺮاءة اﻟﻼﺣﻘﺔ وﺑﺤﯿﺚ ﯾﻜﻮن اﻟﻔﺮق ﺛﺎﺑﺖ ﺑﯿﻦ ھﺬه اﻟﻘﯿﻢ Δt 3oC اﻟﻨﺴﺒﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﺤﺮارﺗﯿﻦ اﻟﻨﻮﻋﯿﺘﯿﻦ ﻟﻐﺎز ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة )(1 Ratio of Specific Heats اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ ﻣﻘﺪﻣﺔ: ﻋﻨﺪ ﺧﻀﻮع اﻟﻐﺎز ﻷﺟﺮاء ﺛﺮﻣﻮدﯾﻨﺎﻣﻲ ﻣﺤﺪد ﻓﺄن ﺗﺤﻠﯿﻞ ھﺬا اﻷﺟﺮاء ﯾﺘﻄﻠﺐ ﻣﻌﺮﻓﺔ ﻣﻘﺎدﯾﺮ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺘﺒﺎدﻟﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻨﻈﺎم اﻟﺤﺮاري اﻟﺬي ﯾﺤﻮي اﻟﻐﺎز وﺑﯿﻦ ﻣﺤﯿﻂ اﻟﻨﻈﺎم .ﻟﺘﻄﺒﯿﻖ ھﺬا اﻟﺘﺤﻠﯿﻞ ﻓﻼﺑﺪ ﻣﻦ ﻣﻌﺮﻓﺔ ﺧﻮاص اﻟﻐﺎز اﻟﺨﺎﺿﻊ ﻟﻸﺟﺮاء ﻟﻘﯿﺎس ﺗﻠﻚ اﻟﻄﺎﻗﺔ .ﻣﻦ ھﺬه اﻟﺨﻮاص اﻟﻤﮭﻤﺔ ھﻲ ﻧﺴﺒﺔ اﻟﺤﺮارﺗﯿﻦ اﻟﻨﻮﻋﯿﺘﯿﻦ ﻟﻠﻐﺎز. ﺣﯿﺚ أن اﻟﻐﺎز ﯾﻌﺪ ﻣﺎدة ﻗﺎﺑﻠﺔ ﻟﻸﻧﻀﻐﺎط ،ﻓﺄن ﻋﻤﻠﯿﺔ اﻟﺘﺴﺨﯿﻦ ﯾﻤﻜﻦ ﻟﮭﺎ أن ﺗﺘﻢ ﺑﺜﺒﻮت اﻟﺤﺠﻢ ﺑﺪون أﻧﻀﻐﺎط أو أن ﯾﺮاﻓﻖ ﻋﻤﻠﯿﺔ اﻟﺘﺴﺨﯿﻦ أﻧﻀﻐﺎط ﺑﺜﺒﻮت اﻟﻀﻐﻂ .ﻣﻤﺎ ﺗﻘﺪم ﻓﺄن ﻟﻠﻐﺎز ﺣﺮارة ﻧﻮﻋﯿﺔ ﻟﻜﻞ ﻧﻮع ﻣﻦ اﻷﺟﺮاﺋﯿﻦ اﻟﻤﺘﻘﺪﻣﯿﻦ Cvو Cpﻋﻠﻰ اﻟﺘﻮاﻟﻲ .اﻟﻨﺴﺒﺔ ﺑﯿﻦ ھﺎﺗﯿﻦ اﻟﺨﺎﺻﯿﺘﯿﻦ ﺗﻌﺪ ﺧﺎﺻﯿﺔ ﺑﺤﺪ ذاﺗﮭﺎ وﯾﺮﻣﺰ ﻟﮭﺎ ) ، ( γﺗﻌﺮف ﺑﺎﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ: ﺗﺟرﺑﺔ )(4 ﯾﻌﺮف اﻷﺟﺮاء اﻷدﯾﺒﺎﺗﻲ اﻷﻧﻌﻜﺎﺳﻲ ﺑﺄﻧﮫ اﻷﺟﺮاء اﻟﺬي ﻻ ﯾﺮاﻓﻘﮫ أﻧﺘﻘﺎل ﻟﻠﺤﺮارة ﻣﻦ واﻟﻰ اﻟﻨﻈﺎم وﺑﺬﻟﻚ: ﻟﮭﺬا ﯾﺴﻤﻰ ھﺬا اﻷﺟﺮاء " اﻷﺟﺮاء اﻵﯾﺰﻧﺘﺮوﺑﻲ " أي اﻷﺟﺮاء ﺛﺎﺑﺖ اﻷﻧﺘﺮوﺑﻲ. ﯾﺮﺗﺒﻂ ﺗﻐﯿﺮ اﻟﺨﻮاص اﻟﻤﻘﺎﺳﺔ ﻟﻠﻐﺎز ﻓﻲ ھﺬا اﻷﺟﺮاء ﺑﻨﺴﺒﺔ اﻟﺤﺮارﺗﯿﻦ اﻟﻨﻮﻋﯿﺘﯿﻦ ) (γﻣﻦ ﺧﻼل اﻟﻘﺎﻧﻮن: اﻟﻐﺮض ﻣﻦ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ :اﯾﺠﺎد ﻧﺴﺒﺔ اﻟﺤﺮارﺗﯿﻦ اﻟﻨﻮﻋﯿﺘﯿﻦ ﻟﻐﺎز اﻻوﻛﺴﺠﯿﻦ .O2 ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة ) / (1اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ ﻧﻈﺮﯾﺔ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﺗﺴﺘﻨﺪ اﻟﻰ أﺣﺪاث ﺧﻔﺾ أدﯾﺒﺎﺗﻲ ﻟﺪرﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻐﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ﻓﻲ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﻋﻦ طﺮﯾﻖ ﺗﻤﺪد ﻣﻔﺎﺟﺊ ﻟﻠﻐﺎز اﻟﻤﺤﺒﻮس ﻓﻲ ﺧﺰان ﺛﺎﺑﺖ اﻟﺤﺠﻢ .ﯾﺤﺼﻞ اﻟﺘﻤﺪد ﻋﻦ طﺮﯾﻖ أﺧﺮاج ﺟﺰء ﻣﻦ ﻛﺘﻠﺔ اﻟﻐﺎز اﻟﻤﺤﺒﻮس ﺗﺤﺖ اﻟﻀﻐﻂ ﻓﻲ اﻟﺨﺰان ﻣﻤﺎ ﯾﺆدي اﻟﻰ ﺗﻨﺎﻗﺺ ﻛﺜﺎﻓﺘﮫ وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ أﻧﺨﻔﺎض ﺿﻐﻂ اﻟﻐﺎز اﻟﻤﺘﺒﻘﻲ ﻓﻲ اﻟﺨﺰان وﯾﺘﺒﻊ ذﻟﻚ أﻧﺨﻔﺎض درﺟﺔ ﺣﺮارﺗﮫ. أن ﻓﺮﺿﯿﺔ ﻛﻮن أﺟﺮاء اﻟﺘﻤﺪد ھﺬا أدﯾﺒﺎﺗﯿﺎ ً ﯾﻌﻮد اﻟﻰ ﺳﺮﻋﺔ ﺧﺮوج اﻟﻐﺎز ﻣﻦ اﻟﺨﺰان وھﺬا ﻻﯾﻮﻓﺮ وﻗﺘﺎ ً ﻛﺎﻓﯿﺎ ً ﻟﻠﻐﺎز اﻟﻤﺘﺒﻘﻲ ﻓﻲ اﻟﺨﺰان ﻟﺘﺒﺎدل اﻟﺤﺮارة ﻣﻊ اﻟﻤﺤﯿﻂ أﺛﻨﺎء اﻟﮭﺒﻮط اﻟﻤﻔﺎﺟﺊ ﻟﻠﻀﻐﻂ ودرﺟﺔ اﻟﺤﺮارة .ﻣﻊ ﺗﺮك اﻟﺨﺰان اﻟﺬي اﺻﺒﺤﺖ درﺟﺔ ﺣﺮارة ﻣﺤﺘﻮﯾﺎﺗﮫ دون درﺟﺔ اﻟﻤﺤﯿﻂ ﻟﻔﺘﺮة ﻛﺎﻓﯿﺔ ﻓﺄن اﻟﺤﺮارة ﺳﺘﻨﺘﻘﻞ ﻣﻦ اﻟﻤﺤﯿﻂ اﻟﻰ داﺧﻞ اﻟﺨﺰان ﻋﺒﺮ ﺟﺪراﻧﮫ اﻟﻤﺼﻨﻮﻋﺔ ﻣﻦ ﻣﺎدة ﺟﯿﺪة اﻟﺘﻮﺻﯿﻞ اﻟﺤﺮاري ﻣﺘﺴﺒﺒﺔ ﻓﻲ أرﺗﻔﺎع درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻐﺎز ﻣﻦ ﺟﺪﯾﺪ اﻟﻰ درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻤﺤﯿﻂ وﻋﻨﺪھﺎ ﯾﺘﻮﻗﻒ اﻧﺘﻘﺎل اﻟﺤﺮارة .ﻣﻊ ﻛﻮن اﻟﺨﺰان ﺻﻠﺐ اﻟﺠﺪران ﻓﺎن اﻟﺘﺴﺨﯿﻦ ﺳﯿﺘﻢ ﺑﺜﺒﻮت ﺣﺠﻢ اﻟﻐﺎز. اﻟﺠﮭﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ﯾﺘﻜـﻮن اﻟـﺠﮭﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨـﺪم ﻓﻲ ھـﺬه اﻟﺘـﺠﺮﺑـﺔ ﻣﻦ وﻋﺎء أﺳـﻄـﻮاﻧﻲ ﻣـﺼﻨﻮع ﻣـﻦ اﻟﺼﻠﺐ اﻟﻠﯿﻦ ) Mild ( Steelﻣﺜﺒﺖ ﻋﻠﯿﮫ ﺟﮭﺎز ﻟﻘﯿﺎس اﻟﻀﻐﻂ وﺻﻤﺎم ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻟﺘﺠﮭﯿﺰ ﻏﺎز اﻻوﻛﺴﺠﯿﻦ ﻣﻦ ﻗﻨﯿﻨﺔ ﻏﺎز اﻻوﻛﺴﺠﯿﻦ اﻟﻤﻀﻐﻮط .ھﻨﺎك ﺻﻤﺎم ﺗﺼﺮﯾﻒ ﺳﺮﯾﻊ وذﻟﻚ ﻟﺘﺼﺮﯾﻒ اﻟﻐﺎز اﻟﻰ ﺧﺎرج اﻟﻮﻋﺎء. 2 ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة ) / (1اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ ﻣﺨﻄﻂ اﻟﺠﮭﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ﻓﻲ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﺧﻄﻮات اﻟﻌﻤﻞ .1 .2 .3 .4 .5 ﯾﻀﺦ اﻻوﻛﺴﺠﯿﻦ اﻟﻰ داﺧـﻞ اﻟﻮﻋـﺎء اﻷﺳﻄﻮاﻧﻲ ﻋﻦ طﺮﯾﻖ ﺻﻤﺎم اﻟﺘﺠﮭﯿﺰ وﻟﻀﻐﻂ ﻗﯿﻤﺘﮫ ﺑﺤﺪود 300 .kN/m2 ﯾﻨﺘﻈﺮ ﺣﺘﻰ ﯾﺴﺘﻘﺮ اﻟﻀﻐﻂ داﺧﻞ اﻟﻮﻋﺎء وﯾﻜﻮن ذﻟﻚ دﻟﯿﻼ ﻋﻠﻰ ان درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﻟﻠﻐﺎز أﺻﺒﺤﺖ ﻣﺴﺎوﯾﺔ اﻟﻰ درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻤﺨﺘﺒﺮ وﯾﺴﺠﻞ p1ﻓﻲ ھﺬه اﻟﺤﺎﻟﺔ . ﯾﻔﺘﺢ ﺻﻤﺎم اﻟﺘﺼﺮﯾﻒ اﻟﺴﺮﯾﻊ وﻟﻤﺪة ﻗﺼﯿﺮة ﺟﺪا وﯾﻐﻠﻖ ) ﺿﺮﺑﺔ ﺳﺮﯾﻌﺔ ( ﺛﻢ ﯾﺘﻢ ﺗﺴﺠﯿﻞ اﻟﻀﻐﻂ p2ﻓﻲ ھﺬه اﻟﻠﺤﻈﺔ ﻣﺒﺎﺷﺮة . ﯾﺘﻢ اﻷﻧﺘﻈﺎر ﻟﻔﺘﺮة ﻗﺼﯿﺮة ﺣﺘﻰ ﯾﺴﺘﻘﺮ ﺿﻐﻂ اﻟﻐﺎز ﻣﺮة أﺧﺮى وﯾﻜﻮن ذﻟﻚ دﻟﯿﻼ ﻋﻠﻰ ان اﻟﻐﺎز اﺳﺘﻌﺎد درﺟﺔ ﺣﺮارﺗﮫ اﻷﺻﻠﯿﺔ ) درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻤﺨﺘﺒﺮ( وﯾﺴﺠﻞ . P3 ﺗﻜﺮر اﻟﺨﻄﻮات اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ ﻟﻘﺮاءات ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ وذﻟﻚ ﺑﺘﻐﯿﯿﺮ ﻗﯿﻤﺔ اﻟﻀﻐﻂ اﻷﺑﺘﺪاﺋﻲ . 3 اﻟﻤﺎﻛﻨﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ اﻟﻤﻌﻜﻮﺳﺔ Reversed Heat Engine ﻣﻘﺪﻣﺔ: ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة )(1 اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ ﯾﻘﺪم اﻟﻘﺎﻧﻮن اﻟﺜﺎﻧﻲ ﻟﺪﯾﻨﺎﻣﯿﻚ اﻟﺤﺮارة ﻣﻔﮭﻮﻣﺎ ً ﻟﺘﺤﺪﯾﺪ اﻷﺗﺠﺎه اﻟﻤﺤﺘﻤﻞ ﺣﺼﻮﻟﮫ ﻟﻸﺟﺮاءات اﻟﺜﺮﻣﻮدﯾﻨﺎﻣﯿﺔ وﯾﻀﻊ ﺣﺪوداً ﻋﻠﻰ ﻧﻮﻋﯿﺔ أداء اﻟﻤﻨﻈﻮﻣﺎت اﻟﮭﻨﺪﺳﯿﺔ .ﻣﻦ ﺻﯿﻎ ھﺬا اﻟﻘﺎﻧﻮن اﻟﻤﮭﻤﺔ ﺻﯿﻐﺔ ﻛﻼوﺳﯿﻮس اﻟﺘﻲ ﺗﻨﺺ ﻋﻠﻰ: ﻻﯾﻤﻜﻦ ﻟﺠﮭﺎز ﯾﻌﻤﻞ ﻓﻲ دورة ﻛﺎﻣﻠﺔ أن ﯾﻨﻘﻞ اﻟﺤﺮارة ﻣﻦ ﺟﺴﻢ ﺑﺎرد اﻟﻰ ﺟﺴﻢ أﺳﺨﻦ ﻣﻨﮫ ﺗﻠﻘﺎﺋﯿﺎ ً وﻟﻜﻦ ﻻﺑﺪ ﻣﻦ ﺑﺬل طﺎﻗﺔ ﺧﺎرﺟﯿﺔ. ﺗﻌﺘﺒﺮ ھﺬه اﻟﺼﯿﻐﺔ ﺧﺎﺻﺔ ﺑﺘﺤﻠﯿﻞ ﻋﻤﻞ اﻟﻤﻜﺎﺋﻦ اﻟﺤﺮارﯾﺔ اﻟﻤﻌﻜﻮﺳﺔ اﻟﻤﻄﺒﻘﺔ ﻓﻲ دورات اﻟﺘﺪﻓﺌﺔ واﻟﺘﺒﺮﯾﺪ واﻟﺘﻲ ﺗﺴﺘﮭﻠﻚ اﻟﺸﻐﻞ اﻟﺨﺎرﺟﻲ ﻟﻐﺮض ﺗﺤﻘﯿﻖ ﻧﻘﻞ اﻟﺤﺮارة ﻣﻦ اﻟﺤﯿﺰ اﻟﻰ ﻣﺤﯿﻄﮫ .أﻛﺜﺮ اﻧﻮاع دورات اﻟﺘﺪﻓﺌﺔ واﻟﺘﺒﺮﯾﺪ اﻟﻤﺴﺘﺨﺪﻣﺔ ﻋﻤﻠﯿﺎ ً ھﻲ دورة أﻧﻀﻐﺎط اﻟﺒﺨﺎر اﻟﻤﺒﯿﻨﺔ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ ادﻧﺎه واﻟﻤﻜﻮﻧﺔ ﻣﻦ اﻷﺟﺰاء اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ: ﺗﺟرﺑﺔ )( 5 -1اﻟﻤﺒﺨﺮ: ھﻮ اﻟﺠﺰء اﻷﺑﺮد ﻓﻲ اﻟﺪورة واﻟﺬي ﯾﻘﻊ ﺿﻤﻦ ﺟﺎﻧﺐ اﻟﻀﻐﻂ اﻷدﻧﻰ ﻟﻠﺪورة ﺣﯿﺚ ﯾﺘﻢ ﻓﯿﮫ أﺿﺎﻓﺔ اﻟﺤﺮارة ﻣﻦ اﻟﻤﺤﯿﻂ اﻟﻰ وﺳﯿﻂ اﻟﺘﺒﺮﯾﺪ ﻟﻐﺮض ﺗﺒﺨﯿﺮه. -2اﻟﻀﺎﻏﻂ: ھﻮ اﻟﺠﺰء اﻟﺬي ﯾﺘﻢ ﻓﯿﮫ ﺿﺦ ﺑﺨﺎر اﻟﻮﺳﯿﻂ اﻟﺒﺎرد اﻟﻤﺴﺤﻮب ﻣﻦ اﻟﻤﺒﺨﺮ ﻋﻨﺪ اﻟﻀﻐﻂ اﻷدﻧﻰ اﻟﻰ ﺟﺎﻧﺐ اﻟﻀﻐﻂ اﻷﻗﺼﻰ ﻓﻲ اﻟﻤﻜﺜﻒ وذﻟﻚ ﺑﺄﺿﺎﻓﺔ اﻟﺸﻐﻞ اﻟﻰ اﻟﻀﺎﻏﻂ. ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة ) / (1اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ -3اﻟﻤﻜﺜﻒ: ھﻮ اﻟﺠﺰء اﻷﺳﺨﻦ ﻓﻲ اﻟﺪورة واﻟﺬي ﯾﻘﻊ ﺿﻤﻦ ﺟﺎﻧﺐ اﻟﻀﻐﻂ اﻷﻗﺼﻰ ﻟﻠﺪورة ﺣﯿﺚ ﯾﺘﻢ ﻓﯿﮫ طﺮح اﻟﺤﺮارة ﻣﻦ وﺳﯿﻂ اﻟﺘﺒﺮﯾﺪ اﻟﻰ اﻟﻤﺤﯿﻂ ﻟﻐﺮض ﺗﻜﺜﯿﻔﮫ. -4ﺻﻤﺎم اﻟﺘﻤﺪد: ھﻮ وﺣﺪة اﻟﺘﺤﻜﻢ ﺑﺘﺪﻓﻖ وﺳﯿﻂ اﻟﺘﺒﺮﯾﺪ ﻓﻲ اﻟﺪورة وھﻮ اﻟﺬي ﯾﺤﺎﻓﻆ ﻋﻠﻰ ﺿﻐﻄﻲ اﻟﺪورة اﻷﻗﺼﻰ واﻷدﻧﻰ ﺑﺄداﻣﺔ ﻓﺮق ﺿﻐﻂ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻋﺒﺮه. اﻟﻐﺮض ﻣﻦ اﻟﺘﺠﺮﺑــﺔ اﻟﺘﻌﺮف ﻋﻠﻰ اﺟﺰاء ﻣﺎﻛﻨﺔ ﺣﺮارﯾﺔ ﻣﻌﻜﻮﺳﺔ ﺗﻌﻤﻞ وﻓﻖ دورة اﻧﻀﻐﺎط اﻟﺒﺨﺎر وﺗﻘﯿﯿﻢ اداﺋﮭﺎ ﺑﺎﻟﻤﻌﺎﯾﯿﺮ اﻟﻘﯿﺎﺳﯿﺔ. ﻧﻈﺮﯾﺔ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﺗﻌﺘﻤﺪ ﻓﻜﺮة اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﻋﻠﻰ ﺑﺬل ﺷﻐﻞ ﻋﻠﻰ وﺳﯿﻂ اﻟﺘﺒﺮﯾﺪ ﻓﻲ اﻟﻀﺎﻏﻂ واﺿﺎﻓﺔ ﺣﺮارة ﻟﮫ ﻓﻲ اﻟﻤﺒﺨﺮ Qadd وطﺮح ﺣﺮارة ﻣﻨﮫ ﻓﻲ اﻟﻤﻜﺜﻒ . Qrejﺑﺘﻄﺒﯿﻖ اﻟﻘﺎﻧﻮن اﻷول ﻟﺪﯾﻨﺎﻣﯿﻚ اﻟﺤﺮارة ﯾﺠﺐ ان ﯾﻜﻮن ﻣﺠﻤﻮع اﻟﺤﺮارة اﻟﻤﻀﺎﻓﺔ واﻟﺸﻐﻞ اﻟﻤﺒﺬول ﻣﺴﺎوﯾﺎ اﻟﻰ اﻟﺤﺮارة اﻟﻤﻄﺮوﺣﺔ ﻣﻦ وﺳﻂ اﻟﺘﺒﺮﯾﺪ ﻓﻲ اﻟﻤﻜﺜﻒ. اذا ﻛﺎن ھﺪف اﻟﺪورة ھﻮ أﺿﺎﻓﺔ اﻟﺤﺮارة ﻓﻲ اﻟﻤﺒﺨﺮ ﻓﺎن اﻟﺘﺄﺛﯿﺮ اﻟﻨﺎﺗﺞ ﺳﯿﻜﻮن ﺗﺒﺮﯾﺪ اﻟﻤﺤﯿﻂ ﻣﻤﺎ ﯾﺠﻌﻞ اﻟﻤﺎﻛﻨﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ اﻟﻤﻌﻜﻮﺳﺔ ﺗﺴﻤﻰ " اﻟﺜﻼﺟﺔ " .أﻣﺎ أذا ﻛﺎن اﻟﮭﺪف ﻣﻦ اﻟﺪورة ھﻮ طﺮح اﻟﺤﺮارة ﻣﻦ اﻟﻤﻜﺜﻒ ﻓﺄن اﻟﺘﺄﺛﯿﺮ اﻟﻨﺎﺗﺞ ﺳﯿﻜﻮن ﺗﺪﻓﺌﺔ اﻟﻤﺤﯿﻂ ﻣﻤﺎﯾﺠﻌﻞ اﻟﻤﺎﻛﻨﺔ ﺗﺴﻤﻰ " اﻟﻤﻀﺨﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ " .ﯾﺘﻢ ﺗﻘﯿﯿﻢ أداء اﻟﻤﺎﻛﻨﺔ اﻟﻤﻌﻜﻮﺳﺔ ﻣﻦ ﺧﻼل ﻣﻌﯿﺎر ﻗﯿﺎﺳﻲ ﯾﺴﻤﻰ " ﻣﻌﺎﻣﻞ اﻷداء " Coefficient of Performanceواﻟﺬي ﯾﻌﺮف ﻛﺎﻟﺘﺎﻟﻲ: ﻣﻘﯿﺎس ﻟﻸداء اﻟﺤﺮاري ﻟﻠﻤﺎﻛﻨﺔ ﯾﻘﺎرن اﻟﺤﺮارة اﻟﻤﻨﺘﻘﻠﺔ اﻟﻰ اﻟﺸﻐﻞ اﻟﻤﺒﺬول ﻟﻨﻘﻠﮭﺎ. ﻗﯿﻢ ھﺬا اﻟﻤﻌﺎﻣﻞ ﺗﻜﻮن اﻛﺒﺮ ﻣﻦ اﻟﻮاﺣﺪ داﺋﻤﺎ ً ﻷن اﻟﺤﺮارة اﻟﻤﻨﺘﻘﻠﺔ ھﻲ أﻛﺒﺮ ﻣﻦ اﻟﺸﻐﻞ اﻟﻤﺒﺬول ﻓﻲ اﻟﻀﺎﻏﻂ. 2 ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة ) / (1اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ اﻟﺠﮭﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم اﻟﺸﻜﻞ ادﻧﺎه ﯾﻈﮭﺮ ﻣﺨﻄﻂ ﻟﻠﺠﮭﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ﻓﻲ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﺣﯿﺚ ﯾﺴﺘﺨﺪم وﺳﯿﻂ ﺗﺒﺮﯾﺪ ﻓﻲ ھﺬا اﻟﻨﻈﺎم ھﻮ ﻏﺎز اﻟﻔﺮﯾﻮن ) (R-12ﻛﻤﺎدة ﻋﻤﻞ ﻟﺪورة اﻧﻀﻐﺎط اﻟﺒﺨﺎر اﻟﻤﻐﻠﻘﺔ .أﻣﺎ اﻟﻤﺎء ﻓﮭﻮ ﯾﻌﻤﻞ ﻛﻮﺳﻂ ﻧﺎﻗﻞ ﻟﻠﺤﺮارة ﻣﻦ و اﻟﻰ وﺳﯿﻂ اﻟﺘﺒﺮﯾﺪ اﻟﺬي ﯾﻤﺮ ﻋﺒﺮ ﻣﻠﻒ ﻣﻦ اﻧﺎﺑﯿﺐ ﻣﺘﻌﺪدة ﻣﻐﻤﻮرة ﻓﻲ اﻟﻤﺎء. ﺑﺘﺠﮭﯿﺰ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ اﻟﻰ ﺿﺎﻏﻂ اﻟﺠﮭﺎز ﺳﯿﻨﺸﺄ ﺗﺨﻠﺨﻞ ﻓﻲ اﻟﻀﻐﻂ ﻓﻲ ﺟﺎﻧﺐ اﻟﻤﺒﺨﺮ ﻣﻤﺎ ﯾﺆدي اﻟﻰ اﻧﺨﻔﺎض ﻓﻲ درﺟﺔ ﺣﺮارة ﻏﻠﯿﺎن اﻟﻮﺳﯿﻂ اﻟﻰ ﻣﺎدون درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻤﺤﯿﻂ )اﻟﻤﺎء ﻓﻲ اﻟﺤﻮض( وھﺬا ﺳﯿﺆدي اﻟﻰ اﻧﺘﻘﺎل اﻟﺤﺮارة ﻣﻦ اﻟﻤﺎء اﻟﻰ اﻟﻮﺳﯿﻂ ﻓﺘﻨﺨﻔﺾ درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻤﺎء ﺑﺴﺒﺐ اﻟﺘﺒﺮﯾﺪ اﻟﺤﺎﺻﻞ .ﻣﻦ ﺟﺎﻧﺐ آﺧﺮ ، ﻓﺄن اﻟﺸﻐﻞ اﻟﻤﺼﺮوف ﻋﻠﻰ اﻻﻧﻀﻐﺎط ﺳﯿﺠﺘﻤﻊ ﻣﻊ ﺣﺮارة اﻟﻤﺒﺨﺮ اﻟﻤﻀﺎﻓﺔ ﻟﯿﺮﻓﻊ ﻣﻦ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺪاﺧﻠﯿﺔ ﻟﻮﺳﯿﻂ اﻟﺘﺒﺮﯾﺪ و ﯾﺆدي اﻟﻰ رﻓﻊ درﺟﺔ ﺣﺮارة ﺑﺨﺎر اﻟﻮﺳﯿﻂ ﻓﻲ اﻟﻤﻜﺜﻒ ﻣﺎﻓﻮق درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻤﺤﯿﻂ )اﻟﻤﺎء ﻓﻲ اﻟﺤﻮض اﻻﺧﺮ( وھﺬا ﯾﺆدي اﻟﻰ طﺮح اﻟﺤﺮارة ﻣﻦ اﻟﻮﺳﯿﻂ اﻟﻰ اﻟﻤﺎء اﻟﺬي ﯾﺴﺨﻦ ﻧﺘﯿﺠﺔ ﻟﺬﻟﻚ ﺑﯿﻨﻤﺎ ﯾﺒﺪأ ﺑﺨﺎر اﻟﻮﺳﯿﻂ ﻓﻲ اﻟﺘﻜﺜﻒ داﺧﻞ اﻻﻧﺎﺑﯿﺐ ﻣﺘﺤﻮﻻ اﻟﻰ ﺳﺎﺋﻞ ﺑﺎرد وﻟﻜﻦ ﺑﻀﻐﻂ ﻣﺮﺗﻔﻊ .ﯾﺘﻢ اﻟﺘﺨﻠﺺ ﻣﻦ اﻟﻀﻐﻂ اﻟﻤﺮﺗﻔﻊ ﺑﺎﻣﺮار اﻟﻮﺳﯿﻂ ﻋﺒﺮ ﺻﻤﺎم اﻟﺘﻤﺪد اﻟﺬي ﯾﺴﺒﺐ ﺧﻨﻘﮫ وﺧﻔﺾ ﺿﻐﻄﮫ ﻗﺒﻞ ان ﯾﻌﻮد اﻟﻰ اﻟﻤﺒﺨﺮ ﺛﻢ ﺗﻜﺮر اﻟﺪورة ﻣﻦ ﺟﺪﯾﺪ. ﻣﺨﻄﻂ ﻟﻠﺠﮭﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ﻓﻲ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ 3 ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة ) / (1اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ ﺧﻄﻮات اﻟﻌﻤﻞ -1 -2 -3 -4 -5 -6 أﻣﻼء اﻟﺤﻮض اﻟﻤﺤﯿﻂ ﺑﺎﻟﻤﺒﺨﺮ واﻟﺤﻮض اﻟﻤﺤﯿﻂ ﺑﺎﻟﻤﻜﺜﻒ ﺑﺎﻟﻤﺎء اﻟﻤﻘﻄﺮ وذﻟﻚ ﻟﻤﻨﻊ ﺗﻜﻠﺲ اﻷﻣﻼح ﻋﻠﻰ اﻷﻧﺎﺑﯿﺐ اﻟﻨﺎﻗﻠﺔ ﻟﻐﺎز اﻟﻔﺮﯾﻮن .ﺳﻌﺔ ﻛﻞ ﺣﻮض ھﻲ 4.8ﻟﺘﺮ . اﻟﺘﺄﻛﺪ ﻣﻦ أن ﺟﻤﯿﻊ اﻟﺘﻮﺻﯿﻼت اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ ﻓﻲ ﻣﻜﺎﻧﮭﺎ اﻟﺼﺤﯿﺢ. اﻟﺒﺪء ﺑﺘﺸﻐﯿﻞ اﻟﻀﺎﻏﻂ ﺑﺘﺠﮭﯿﺰه ﺑﺎﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ. اﻷﻧﺘﻈﺎر ﻟﻔﺘﺮة ﻋﺸﺮة دﻗﺎﺋﻖ ﺛﻢ ﺗﺴﺠﻞ أول ﻗﺮاءة. ﯾﺘﻢ ﺗﻜﺮار اﺧﺬ اﻟﻘﺮاءات ﻛﻞ ﻋﺸﺮة دﻗﺎﺋﻖ ﻟﺤﯿﻦ اﺳﺘﻘﺮار درﺟﺎت اﻟﺤﺮارة ﺛﻢ ﺗﺴﺠﻞ ﻗﯿﻢ اﻟﺠﺪول ﺑﺸﻜﻞ ﻧﮭﺎﺋﻲ. ﺑﻌﺪ أﻛﻤﺎل اﻟﻌﻤﻞ وأﺧﺬ اﻟﻘﺮاءات ﯾﺘﻢ أطﻔﺎء اﻟﺠﮭﺎز. 4 اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ ﻟﻠﻮﻗﻮد اﻟﻐﺎزي Calorific Value of Gaseous Fuel ﻣﻘﺪﻣﺔ ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة )(1 اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ ﺗﻌﺮف اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ ﻟﻮﻗﻮد ﻣﺎ ﺑﺎﻧﮭﺎ ﻛﻤﯿﺔ اﻟﺤﺮارة اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻣﻦ اﻻﺣﺘﺮاق اﻟﻜﺎﻣﻞ ﻟﻮﺣﺪة اﻟﻜﺘﻠﺔ او اﻟﺤﺠﻢ ﻣﻦ اﻟﻮﻗﻮد .وﺗﻌﻄﻰ اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ ﻟﻠﻮﻗﻮد اﻟﺼﻠﺐ واﻟﺴﺎﺋﻞ ﻟﻜﻞ ﻛﯿﻠﻮ ﻏﺮام ، اﻣﺎ اﻟﻮﻗﻮد اﻟﻐﺎزي ﻓﺘﻌﻄﻰ اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﺤـﺮارﯾﺔ ﻟـﮫ ﻟﻜﻞ ﻣﺘﺮ ﻣﻜﻌﺐ ﺗﺤﺖ اﻟﻈﺮوف اﻟﻘﯿﺎﺳﯿﺔ ، وﯾﻘﺼﺪ ﺑﺎﻟﻈﺮوف اﻟﻘﯿﺎﺳﯿﺔ ان ﯾﻜﻮن ﺿﻐﻂ اﻟﻐﺎز ) (760 mmزﺋﺒﻖ ودرﺟﺔ ﺣﺮارﺗﮫ ﻋﻨﺪ اﻟﺼﻔﺮ اﻟﻤﺌﻮي. ﻟﻜﻞ اﻧﻮاع اﻟﻮﻗﻮد اﻟﺘﻲ ﺗﺤﺘﻮي اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ واﻟﺘﻲ ﯾﺘﻜﻮن ﻧﺘﯿﺠﺔ ﻻﺣﺘﺮاﻗﮭﺎ ﺑﺨﺎر اﻟﻤﺎء ﻗﯿﻤﺘﺎن ﺣﺮارﯾﺘﺎن ﺗﺒﻌﺎ ﻟﻠﻄﻮر اﻟﻨﮭﺎﺋﻲ ﻟﻠﻤﺎء اﻟﻨﺎﺗﺞ ﻣﻦ اﻻﺣﺘﺮاق. ﺗﺟرﺑﺔاﻟﻤﺴﺘﺨﺪم اﻟﺠﮭﺎز )( 6 اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ اﻟﻌﻠﯿﺎ ): (Higher Calorific Value ﻛﻤﯿﺔ اﻟﺤﺮارة اﻟﺘﻲ ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﯿﮭﺎ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﻜﻮن اﻟﻤﺎء اﻟﻤﻮﺟﻮد ﻓﻲ ﻧﻮاﺗﺞ اﻻﺣﺘﺮاق ﻓﻲ اﻟﻄﻮر اﻟﺴﺎﺋﻞ. اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﺤﺮاﯾﺔ اﻟﺪﻧﯿﺎ ): (Lower Calorific Value ﻛﻤـﯿﺔ اﻟﺤـﺮارة اﻟﺘﻲ ﻧﺤﺼﻞ ﻋـﻠﯿﮭﺎ ﻋـﻨﺪﻣﺎ ﯾﻜﻮن اﻟـﻤﺎء اﻟﻤـﻮﺟﻮد ﻓﻲ ﻧـﻮاﺗـﺞ اﻻﺣﺘﺮاق ﻓﻲ اﻟﻄﻮر اﻟﻐﺎزي ) ﺑﺨﺎر اﻟﻤﺎء(. وﯾﻼﺣﻆ ان اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ اﻟﺪﻧﯿﺎ ھﻲ اﻟﺘﻲ ﺗﺴﺘﺨﺪم ﻋﺎدة ﻓﻲ اﻟﺤﺴﺎﺑﺎت اﻟﺤﺮارﯾﺔ اﻟﻌﻤﻠﯿﺔ ﻻن اﻟﻤﺎء اﻟﻨﺎﺗﺞ ﻣﻦ اﻻﺣﺘﺮاق ﯾﺨﺮج ﻛﺒﺨﺎر ﻣﺎء ﻏﺎﻟﺒﺎ. اﻟﻐﺮض ﻣﻦ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ :اﯾﺠﺎد اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ ﻟﻮﻗﻮد ﻏﺎزي )ﻏﺎز اﻟﻄﺒﺦ(. ﻧﻈﺮﯾﺔ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﺣﺮق ﻛﻤﯿﺔ ﻣﻦ اﻟﻮﻗﻮد ﻣﻌﻠﻮم ﻛﺘﻠﺘﮭﺎ او ﺣﺠﻤﮭﺎ واﻣﺘﺼﺎص اﻟﺤﺮارة اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ اﻻﺣﺘﺮاق ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻛﻤﯿﺔ ﻣﻦ اﻟﻤﺎء اﻟﻤﻌﻠﻮم ﻛﺘﻠﺘﮭﺎ ودرﺟﺔ ﺣﺮارﺗﮭﺎ اﻻﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ وﺑﺄﺳﺘﺨﺪام ﻣﺒﺪأ اﻷﺗﺰان اﻟﺤﺮاري: اﻟﺤﺮارة اﻟﻤﻔﻘﻮدة = اﻟﺤﺮارة اﻟﻤﻜﺘﺴﺒﺔ ﺣﯿﺚ ان ﻛﻤﯿﺔ اﻟﺤﺮارة اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ اﻻﺣﺘﺮاق ھﻲ اﻟﺤﺮارة اﻟﻤﻔﻘﻮدة ،وﻛﻤﯿﺔ اﻟﺤﺮارة اﻟﺘﻲ ﯾﻜﺘﺴﺒﮭﺎ اﻟﻤﺎء او اﻟﻤﺎء واﻟﻤﺴﻌﺮ ھﻲ اﻟﺤﺮارة اﻟﻤﻜﺘﺴﺒﺔ. أﺛﻨﺎء ﺳﺮﯾﺎن ﻛﻞ ﻣﻦ ﻧﻮاﺗﺞ اﻻﺣﺘﺮاق واﻟﻤﺎء ﺧﻼل اﻟﻤﺴﻌﺮ ،ﯾﺤﺪث ﺗﺒﺎدل ﺣﺮاري ﺑﯿﻨﮭﻤﺎ ﺣﺘﻰ اﻟﻮﺻﻮل ﻟﺤﺎﻟﺔ اﻻﺗﺰان اﻟﺤﺮاري ،اي اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺜﺒﺖ ﻋﻨﺪھﺎ درﺟﺎت اﻟﺤﺮارة. ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة ) / (1اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ اﻟﺠﮭﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم اﻟﺠﮭﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ھﻮ ﻣﺴﻌﺮ اﻟﻐﺎز ، Gas Calorimeterوھﻮ ﻋﺒﺎرة ﻋﻦ اﻧﺎء ذي ﺟﺪار ﻣﺰدوج ﻣﻦ اﻟﻨﺤﺎس ﻋﻠﯿﮫ ﻣﻦ اﻟﺨﺎرج طﺒﻘﺔ ﻣﻦ اﻟﻨﯿﻜﻞ اﻟﻠﻤﺎع ﻟﺘﻘﻠﯿﻞ اﻻﺷﻌﺎع اﻟﺤﺮاري وﺑﺪاﺧﻞ ھﺬا اﻟﻮﻋﺎء ﻏﺮﻓﺔ اﺣﺘﺮاق اﻟﻮﻗﻮد اﻟﻐﺎزي ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻣﺤﺮق .ﯾﻨﺴﺎب ﻣﺎء ﺗﺤﺖ ﺿﻐﻂ ﺛﺎﺑﺖ داﺧﻞ ﻣﺠﻤﻮﻋﺔ ﻣﻦ اﻻﻧﺎﺑﯿﺐ ﺑﺪاﺧﻞ اﻟﻮﻋﺎء ،وﺗﻮﺟﺪ ﺛﻼث ﻣﺤﺎرﯾﺮ ﻣﺜﺒﺘﮫ ﻋﻠﻰ اﻟﻤﺴﻌﺮ ﻟﺘﺴﺠﯿﻞ درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻤﺎء اﻟﺪاﺧﻞ واﻟﺨﺎرج ودرﺟﺔ ﺣﺮارة ﻧﻮاﺗﺞ اﻻﺣﺘﺮاق اﻟﺨﺎرﺟﺔ. اﻟﻤﺴﻌﺮ اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ﻓﻲ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﺧﻄﻮات اﻟﻌﻤﻞ -1 -2 -3 -4 -5 -6 ﯾﻀﺒﻂ ﻣﻌﺪل ﺳﺮﯾﺎن اﻟﻤﺎء ﺧﻼل اﻟﻤﺴﻌﺮ ﻟﻠﺤﺼﻮل ﻋﻠﻰ ﻓﺮق ﻓﻲ درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻤﺎء ﯾﺴـــــــــﺎوي ﻣﻦ .10-150C ﯾﻀﺒﻂ ﻣﻌﺪل ﺳﺮﯾﺎن اﻟﻮﻗﻮد اﻟﻐﺎزي ﺧﻼل اﻟﻤﺴﻌﺮ ﺑﺤﯿﺚ ﺗﺨﺮج ﻧﻮاﺗﺞ اﻻﺣﺘﺮاق اﻟﻐﺎزﯾﺔ ﻣﻦ اﻟﻤﺴﻌﺮ ﻋﻨﺪ درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻐﺎزات اﻟﺪاﺧﻠﺔ ) درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻐﺮﻓﺔ( ﻟﻜﻲ ﻧﺘﺎﻛﺪ ﻣﻦ ان اﻟﺤﺮارة اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻣﻦ اﻻﺣﺘﺮاق اﻧﺘﻘﻠﺖ اﻟﻰ اﻟﻤﺎء ﺑﺎﻟﻜﺎﻣﻞ. ﺗﺠﻤﻊ ﻛﻤﯿﺔ ﻣﻦ اﻟﻤﺎء )ﺑﺨﺎر ﻣﺘﻜﺎﺛﻒ( اﻟﺨﺎرج ﻣﻦ اﻟﻤﺴﻌﺮ ﺧﻼل ﻓﺘﺮة زﻣﻨﯿﺔ ﻣﻌﯿﻨﺔ ﺑﻮاﺳﻄﺔ وﻋﺎء ﻣﺪرج. ﯾﻘﺎس ﺣﺠﻢ اﻟﻮﻗﻮد اﻟﻐﺎزي اﻟﻤﺴﺘﮭﻠﻚ ﺧﻼل ﻧﻔﺲ اﻟﻔﺘﺮة اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ ﻓﻲ اﻟﺨﻄﻮة اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ وذﻟﻚ ﺑﺄﺳﺘﺨﺪام ﻣﻘﯿﺎس اﻟﻐﺎز ).(Gas Meter ﺗﻘﺎس ﻛﺘﻠﺔ اﻟﻤﺎء اﻟﻨﺎﺗﺞ ﻋﻦ ﻋﻤﻠﯿﺔ اﻻﺣﺘﺮاق ﺧﻼل ﻧﻔﺲ اﻟﻔﺘﺮة اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ ﻓﻲ اﻟﺨﻄﻮﺗﯿﻦ اﻟﺴﺎﺑﻘﺘﯿﻦ. ﺗﺴﺠﻞ درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻮﻗﻮد اﻟﻐﺎزي وﺿﻐﻄﮫ. 2 ﻣﺎﻛﻨﺔ ﺳﺘﺮﻟﻨﻚ اﻟﺤﺮارﯾﺔ Stirling Heat Engine ﻣﻘﺪﻣﺔ ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة )(1 اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ ﯾﻘﺪم اﻟﻘﺎﻧﻮن اﻟﺜﺎﻧﻲ ﻟﺪﯾﻨﺎﻣﯿﻚ اﻟﺤﺮارة وﺻﻔﺎ ﻟﻠﺠﮭﺎز اﻟﻘﺎدر ﻋﻠﻰ ﺗﺤﻮﯾﻞ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ اﻟﻤﻀﺎﻓﺔ ﻟﻠﻨﻈﺎم اﻟﺤﺮاري اﻟﻰ طﺎﻗﺔ ﺷﻐﻞ وﯾﻀﻊ ﺷﺮوطﺎ ﻟﻨﺠﺎح ھﺬة اﻟﻌﻤﻠﯿﺔ ﻣﻦ ﺧﻼل ﻣﻔﮭﻮم " اﻟﻤﺎﻛﻨﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ" .ﻣﻦ اﻟﺼﯿﻎ اﻟﻤﮭﻤﮫ ﻟﮭﺬا اﻟﻘﺎﻧﻮن ﺻﯿﻐﺔ ﻛﻠﻔﻦ -ﺑﻼﻧﻚ اﻟﺘﻲ ﺗﻨﺺ ﻋﻠﻰ : ﻣﻦ اﻟﻤﺴﺘﺤﯿﻞ ﻷي ﺟﮭﺎز ﯾﻌﻤﻞ ﻓﻲ دورة ﻛﺎﻣﻠﺔ ان ﯾﺴﺘﻘﺒﻞ ﺣﺮارة ﻣﻦ ﺧﺰان ﺣﺮاري ﻣﻨﻔﺮد وﯾﻨﺘﺞ ﻣﻘﺪارا ﺻﺎﻓﯿﺎ ﻣﻦ اﻟﺸﻐﻞ ھﺬه اﻟﺼﯿﻐﺔ ﺧﺎﺻﺔ ﺑﺘﺤﻠﯿﻞ ﻋﻤﻞ اﻟﻤﻜﺎﺋﻦ اﻟﺤﺮارﯾﺔ اﻟﻤﻄﺒﻘﺔ ﻓﻲ دورات اﻟﻘﺪرة واﻟﺘﻲ ﺗﺴﺘﻐﻞ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ اﻟﻤﻀﺎﻓﺔ اﻟﻰ ﻣﺎدة اﻟﻌﻤﻞ ﻓﻲ اﻟﺪورة ﻓﻲ اﻧﺘﺎج ﺷﻐﻞ ﺧﺎرج ﻣﻔﯿﺪ ﻋﻦ طﺮﯾﻖ ﺗﺒﺎدل اﻟﺤﺮارة ﻣﻊ ﺧﺰاﻧﯿﻦ ﺣﺮارﯾﯿﻦ ﻣﻨﻔﺼﻠﯿﻦ ﻋﻨﺪ درﺟﺘﻲ ﺣﺮارة ﻣﺨﺘﻠﻔﺘﯿﻦ. ﺗﺟرﺑﺔ )( 7 ﺗﻮﺻﯿﻒ اﻟﻘﺎﻧﻮن اﻟﺜﺎﻧﻲ ﻟﻠﻤﺎﻛﻨﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ ﺗﻌﺘﺒﺮ دورة ﻛﺎرﻧﻮ اﻻﻧﻌﻜﺎﺳﯿﺔ ذات اﻋﻠﻰ ﻛﻔﺎءة ﻣﻤﻜﻨﺔ ﻟﺪورة ﺗﻌﻤﻞ ﺑﯿﻦ درﺟﺘﻲ ﺣﺮارة ﻣﺤﺪدﺗﯿﻦ .ﻟﺼﻌﻮﺑﺔ ﺗﻨﻔﯿﺬ ھﺬه اﻟﺪورة ﻓﻲ اﯾﺔ ﻣﺎﻛﻨﺔ ﺣﻘﯿﻘﯿﺔ ﻓﻘﺪ ﺗﻢ اﻧﺸﺎء دورات ﻟﮭﺎ ﻛﻔﺎءة ﺣﺮارﯾﺔ ﻣﻜﺎﻓﺌﺔ ﻟﺪورة ﻛﺎرﻧﻮ وﻟﻜﻨﮭﺎ ﺗﻤﺘﺎز ﺑﺎﻣﻜﺎﻧﯿﺔ ﺗﺤﻘﯿﻘﮭﺎ ﻓﻌﻠﯿﺎ َ .ﺗﻤﺜﻞ دورة ﺳﺘﺮﻟﻨﻚ اﺣﺪ ھﺬه اﻟﺪورات اﻟﻘﯿﺎﺳﯿﺔ ﺣﯿﺚ ﺗﻀﺎف اﻟﺤﺮارة اﻟﻰ ﻣﺎدة اﻟﻌﻤﻞ ﻋﺒﺮ ﺳﻄﺢ ﻧﺎﻗﻞ ﻟﻠﺤﺮارة ،ﻟﺬا ﻓﺎﻧﮭﺎ ﺗﻌﺘﺒﺮ ﻣﺎﻛﻨﺔ اﺣﺘﺮاق ﺧﺎرﺟﻲ. ﻓﻲ اﻟﻌﺎم 1816م ﺻﻤﻢ اﻟﻌﺎﻟﻢ اﻻﺳﻜﺘﻠﻨﺪي روﺑﺮت ﺳﺘﺮﻟﻨﻚ ﻣﺤﺮك ﯾﻘﻮم ﺑﺘﺤﻮﯾﻞ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ اﻟﻰ طﺎﻗﺔ ﻣﯿﻜﺎﻧﯿﻜﯿﺔ ،وﺗﻢ اﺳﺘﺨﺪام ھﺬا اﻟﻤﺤﺮك ﻓﻲ اﻟﻘﻄﺎرات واﻟﺴﯿﺎرات ﻗﺒﻞ اﻛﺘﺸﺎف اﻟﻤﺤﺮﻛﺎت ذات اﻻﺣﺘﺮاق اﻟﺪاﺧﻠﻲ .وﯾﻤﺘﺎز ﻣﺤﺮك ﺳﺘﯿﺮﻟﻨﻚ اﺿﺎﻓﺔ اﻟﻰ ﻛﻔﺎءﺗﮫ اﻟﻌﺎﻟﯿﺔ ﺑﺄﻧﻌﺪام اﻟﺘﻠﻮث اﻟﺬي ﯾﺨﺮج ﻏﺎﻟﺒﺎ ﻣﻊ ﻏﺎزات اﻟﻌﺎدم ﻟﻤﻜﺎﺋﻦ اﻻﺣﺘﺮاق اﻟﺪاﺧﻠﻲ وﻟﻜﻦ ﺗﻜﻠﻔﺔ ﺗﺼﻨﯿﻌﮫ ﻛﺎﻧﺖ ﺑﺎھﻈﺔ. ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة ) / (1اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ ﯾﻌﺘﻤﺪ ﻋﻤﻞ ﻣﺎﻛﻨﺔ ﺳﺘﺮﻟﻨﻚ ﻋﻠﻰ اﻟﺪورة اﻻﻧﻌﻜﺎﺳﯿﺔ اﻟﻤﺴﻤﺎة دورة ﺳﺘﺮﻟﻨﻚ واﻟﺘﻲ ﺗﺘﻀﻤﻦ ارﺑﻊ اﺟﺮاءات ﺛﺮﻣﻮدﯾﻨﺎﻣﯿﺔ ھﻲ ﻛﺎﻟﺘﺎﻟﻲ: : 2 – 1ﺗﻤﺪد ﺑﺜﺒﻮت درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﯾﺘﻢ ﺧﻼﻟﮫ إﺿﺎﻓﺔ اﻟﺤﺮارة ﻋﻨﺪ درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﺪورة اﻟﻘﺼﻮى THو ﯾﻨﺨﻔﺾ ﻓﯿﮫ اﻟﻀﻐﻂ ﻣﻦ p1اﻟﻰ . p2 : 3 – 2ﺗﺒﺮﯾﺪ ﺛﺎﺑﺖ اﻟﺤﺠﻢ اﻟﻰ اﻟﻀﻐﻂ p3وﺗﻨﺨﻔﺾ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﻣﻦ ﻗﯿﻤﺘﮭﺎ اﻟﻘﺼﻮى THاﻟﻰ ﻗﯿﻤﺘﮭﺎ اﻟﺪﻧﯿﺎ . TL : 4 – 3إﻧﻀﻐﺎط ﺑﺜﺒﻮت درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﯾﺘﻢ ﺧﻼﻟﮫ طﺮح اﻟﺤـﺮارة ﻋﻨـﺪ درﺟﺔ ﺣـﺮارة اﻟـﺪورة اﻟﺪﻧـﯿﺎ TLو ﯾﺮﺗﻔﻊ اﻟﻀﻐﻂ ﻣﻦ p3اﻟﻰ . p4 : 1 – 4ﺗﺴـﺨﯿﻦ ﺛﺎﺑـﺖ اﻟﺤـﺠﻢ اﻟﻰ اﻟﻀﻐﻂ اﻹﺑﺘﺪاﺋﻲ p1و ﺗﺮﺗﻔﻊ ﻓﯿﮫ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة اﻟﻰ ﻗﯿﻤﺘﮭﺎ اﻟﻘﺼﻮى THﻣﻦ ﺟﺪﯾﺪ . دورة ﺳﺘﺮﻟﻨﻚ اﻟﻘﯿﺎﺳﯿﺔ ﻋﻠﻰ ﻣﺨﻄﻄﺎت اﻟﺨﻮاص اﻟﻐﺮض ﻣﻦ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ اﻟﺘﻌﺮف ﻋﻠﻰ اﺟﺰاء ﻣﺎﻛﻨﺔ ﺣﺮارﯾﺔ ﺗﻌﻤﻞ وﻓﻘﺎ َ ﻟﺪورة ﺳﺘﺮﻟﻨﻚ ﻟﻠﻘﺪرة وﺗﻘﯿﯿﻢ اداﺋﮭﺎ ﺑﺎﻟﻤﻌﺎﯾﯿﺮ اﻟﻘﯿﺎﺳﯿﺔ. ﻧﻈﺮﯾﺔ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﺗﻌﺘﻤﺪ ﻓﻜﺮة اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﻋﻠﻰ اﺿﺎﻓﺔ ﺣﺮارة Qaddاﻟﻰ ﻣﺎدة اﻟﻌﻤﻞ ﻓﻲ اﻟﺪورة ﻋﻨﺪ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة اﻟﻘﺼﻮى TH وطﺮح ﺟﺰء ﻣﻨﮭﺎ Qrejاﻟﻰ اﻟﻤﺤﯿﻂ ﻋﻨﺪ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة اﻟﺪﻧﯿﺎ . TLﺑﺘﻄﺒﯿﻖ اﻟﻘﺎﻧﻮن اﻻول ﻟﺪﯾﻨﺎﻣﯿﻚ اﻟﺤﺮارة وﺟﺐ ان ﯾﻜﻮن اﻟﻤﺠﻤﻮع اﻟﺠﺒﺮي ﻟﻠﺤﺮارة اﻟﻤﻨﺘﻘﻠﺔ اﻟﻰ اﻟﺪورة ﻣﻜﺎﻓﺌﺎ ً ﻟﻤﻘﺪار اﻟﺸﻐﻞ اﻟﻨﺎﺗﺞ ﻋﻨﮭﺎ ﺑﺤﯿﺚ: 2 ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة ) / (1اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ ﯾﺘﻢ ﺗﻘﯿﯿﻢ اداء اﻟﻤﺎﻛﻨﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ ﻣﻦ ﺧﻼل ﻣﻌﯿﺎر ﻗﯿﺎﺳﻲ ﯾﺴﻤﻰ " اﻟﻜﻔﺎءة اﻟﺤﺮارﯾﺔ " Thermal Efficiencyواﻟﺬي ﯾﻌﺮف ﻛﺎﻟﺘﺎﻟﻲ: ﻣﻘﯿﺎس ﻹداء اﻟﻤﺎﻛﻨﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ ﯾﺤﺪد اﻟﺠﺰء ﻣﻦ اﻟﺤﺮارة اﻟﻤﻀﺎﻓﺔ اﻟﺬي ﺗﺤﻮل ﺑﻨﺠﺎح اﻟﻰ ﺷﻐﻞ ﻣﻔﯿﺪ. ﻗﯿﻢ ھﺬا اﻟﻤﻌﺎﻣﻞ ﻻ ﯾﻤﻜﻦ ان ﺗﺰﯾﺪ ﻋﻦ اﻟﻮاﺣﺪ ﺑﺴﺒﺐ اﻟﺤﺎﺟﺔ اﻟﻰ طﺮح ﺟﺰء ﻣﻦ اﻟﺤﺮارة ﺑﮭﺪف ﺧﻔﺾ درﺟﺔ ﺣﺮارة ﻣﺎدة اﻟﻌﻤﻞ اﻟﻰ ادﻧﻰ ﺣﺪ ﻟﻠﺤﺼﻮل ﻋﻠﻰ اﻛﺒﺮ ﺷﻐﻞ. اﻟﺠﮭﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم اﻟﺸﻜﻞ ادﻧﺎه ﯾﻈﮭﺮ ﻣﺨﻄﻄﺎ ﻟﻠﺠﮭﺎز اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ﻓﻲ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﺣﯿﺚ ﯾﺴﺘﺨﺪم ھﻮاء ﻣﺤﺒﻮس ﻓﻲ اﺳﻄﻮاﻧﺔ ﻛﻤﺎدة ﻋﻤﻞ ﻟﺪورة ﺳﺘﺮﻟﻨﻚ .ﺗﺠﮭﺰ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ اﻟﻰ ﻣﺴﺨﻦ ﻛﮭﺮﺑﺎﺋﻲ ﻣﺪﻣﺞ ﺿﻤﻦ ﻏﻄﺎء اﻻﺳﻄﻮاﻧﺔ ﺣﯿﺚ ﺗﺘﺒﺪد ھﺬه اﻟﻄﺎﻗﺔ ﻛﺤﺮارة اﻟﻰ اﻟﮭﻮاء اﻟﻤﺤﺒﻮس ﻟﺮﻓﻊ طﺎﻗﺘﮫ اﻟﺪاﺧﻠﯿﺔ ﺑﻤﺎ ﯾﻤﻜﻨﮫ ﻣﻦ دﻓﻊ اﻟﻤﻜﺒﺲ اﻟﻰ اﻟﺨﺎرج ﻣﻨﺘﺠﺎ ً ﺷﻐﻼ ﺿﺪ اﻻﺣﺘﻜﺎك اﻟﻤﺴﻠﻂ ﻣﻦ اﻟﺤﺒﺎل اﻟﻤﺸﺪودة ﺣﻮل ﻣﺤﯿﻂ ﻋﺠﻠﺔ اﻻﺣﺘﻜﺎك اﻟﻤﻮﺟﻮدة ﺿﻤﻦ اﻟﺤﺬاﻓﺔ .ﯾﺮﺗﺒﻂ اﻟﻤﻜﺒﺲ اﻟﻰ ﻋﻤﻮد ﻧﻘﻞ اﻟﺤﺮﻛﺔ اﻟﻤﺜﺒﺖ ﺑﻨﮭﺎﯾﺘﮫ اﻟﺤﺬاﻓﺔ وھﻮ ﻣﻜﺒﺲ اﻟﺸﻐﻞ Working pistonوھﻨﺎك ﻣﻜﺒﺲ آﺧﺮ ﻣﺮﺗﺒﻂ ﺑﺎﻟﻌﻤﻮد وظﯿﻔﺘﮫ ﺗﺤﺮﯾﻚ اﻟﮭﻮاء ﻣﻦ واﻟﻰ ﻣﺴﺘﺮﺟﻊ اﻟﻄﺎﻗﺔ Regeneratorوھﻮ اﻟﻤﻜﺒﺲ اﻟﺬي ﯾﺴﻤﻰ ﻣﻜﺒﺲ اﻻزاﺣﺔ . Displacerﯾﺘﻜﻮن ﻣﺴﺘﺮﺟﻊ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ﻣﻦ ﻣﺸﺒﻚ ﺳﻠﻜﻲ ﻣﻌﺪﻧﻲ ﯾﺴﻤﺢ ﺑﻤﺮور اﻟﮭﻮاء ﻋﺒﺮه وﯾﻌﻤﻞ ﻋﻠﻰ ﺧﺰن اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﻨﻘﻮﻟﺔ ﻣﻊ اﻟﮭﻮاء اﻟﺴﺎﺧﻦ ﻟﯿﺮﺟﻌﮭﺎ اﻟﯿﮫ ﺑﻌﺪ ذﻟﻚ ﻋﻨﺪ ﻋﻮدﺗﮫ ﻛﮭﻮاء ﺑﺎرد ﻓﻲ اﻻﺗﺠﺎه اﻟﻤﻌﺎﻛﺲ. ﻣﺨﻄﻂ ﻟﻤﺎﻛﻨﺔ ﺳﺘﺮﻟﻨﻚ اﻟﻤﺴﺘﺨﺪﻣﺔ ﻓﻲ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ 3 ﻣﺨﺘﺒﺮ اﻟﺤﺮارة ) / (1اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ أﺿﯿﻒ ﻣﻨﻈﻮﻣﺔ ﻣﻘﺎﯾﯿﺲ اﻟﻰ اﻟﺠﮭﺎز ﺗﺸﺘﻤﻞ ﻋﻠﻰ ﻣﻘﯿﺎس ﻟﻠﺘﯿﺎر وآﺧﺮ ﻟﻔﺮق اﻟﺠﮭﺪ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﻲ .ﻛﻤﺎ ﺗﺸﺘﻤﻞ ھﺬه اﻟﻤﻨﻈﻮﻣﺔ ﻋﻠﻰ ﻣﻘﯿﺎس رﻗﻤﻲ ﻟﺴﺮﻋﺔ دوران اﻟﻤﺎﻛﻨﺔ وﻣﻘﯿﺎس ﻟﻘﻮة اﻟﺸﺪ ﻓﻲ اﻟﺤﺒﺎل اﻻﺣﺘﻜﺎﻛﯿﺔ. ﺧﻄﻮات اﻟﻌﻤﻞ .1اﻟﺘﺄﻛﺪ ﻣﻦ اﻟﺘﻮﺻﯿﻼت اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ ﻟﻠﺠﮭﺎز. .2ﺷﺪ اﻟﺤﺒﺎل ﺣﻮل ﻣﺤﯿﻂ ﻋﺠﻠﺔ اﻻﺣﺘﻜﺎك اﻟﻤﻮﺟﻮدة ﺿﻤﻦ اﻟﺤﺬاﻓﺔ. .3ﻓﺘﺢ اﻟﺪاﺋﺮة اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ ﻟﺘﺠﮭﯿﺰ ﻣﺴﺨﻦ ھﻮاء اﻻﺳﻄﻮاﻧﺔ ﺑﺎﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ. .4اﻻﻧﺘﻈﺎر ﻟﻔﺘﺮة ﻋﺸﺮة دﻗﺎﺋﻖ ﻟﻠﺴﻤﺎح ﻟﻠﮭﻮاء اﻟﻤﺤﺒﻮس ﻓﻲ اﻻﺳﻄﻮاﻧﺔ ﺑﺎﻛﺘﺴﺎب طﺎﻗﺔ داﺧﻠﯿﺔ ﻛﺎﻓﯿﺔ. .5ﺗﺪوﯾﺮ اﻟﺤﺬاﻓﺔ ﯾﺪوﯾﺎ ً ﻟﺒﺪء اﻟﺤﺮﻛﺔ. .6ﻣﺮاﻗﺒﺔ ﻣﻘﯿﺎس اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﻲ واﻟﺘﺤﻜﻢ ﺑﻘﯿﻤﺔ اﻟﺘﯿﺎر اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﻲ اﻟﻤﺠﮭﺰ ﻟﻠﻤﺴﺨﻦ ﻟﻠﻮﺻﻮل اﻟﻰ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻤﺎﻛﻨﺔ اﻟﻤﺮﻏﻮﺑﺔ. .7ﻋﻨﺪ اﺳﺘﻘﺮار اﻟﺪوران ﯾﺘﻢ اﻟﺒﺪء ﺑﺄﺧﺬ اﻟﻘﺮاءات. .8زﯾﺎدة اﻟﺸﺪ ﻓﻲ اﻟﺤﺒﺎل ﻟﺰﯾﺎدة ﺣﻤﻞ اﻻﺣﺘﻜﺎك ﻋﻠﻰ اﻟﻤﺎﻛﻨﺔ ﻣﻤﺎ ﯾﺆدي اﻟﻰ ھﺒﻮط ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻤﺎﻛﻨﺔ. .9زﯾﺎدة ﺗﯿﺎر اﻟﻤﺴﺨﻦ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﻲ ﻟﺤﯿﻦ اﺳﺘﻌﺎدة ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻤﺎﻛﻨﺔ اﻻوﻟﻰ. .10ﺗﻜﺮار اﻟﺨﻄﻮات ) (9 – 7ﻻرﺑﻊ ﻣﺮات وﻣﻦ ﺛﻢ ﻗﻄﻊ اﻟﺘﯿﺎر اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﻲ ﻻﯾﻘﺎف اﻟﻤﺎﻛﻨﺔ ﻋﻦ اﻟﺪوران. 4