مبدأ أقل طاقة
المحتويات
على سبيل التعريف، مبدأ أقل طاقة في الفيزياء والكيمياء (بالإنجليزية:principle of minimum energy) هي صياغة أخرى للقانون الثاني للديناميكا الحرارية، ويقول أنه في نظام مغلق حيث تكون العوامل الخارجية ثابتة وإنتروبيا النظام ثابتا فإن الطاقة الداخلية تقل وتتخذ أقل مقدار لها عند التوازن. ويعني ثبات الظروف الخارجية ثبات الحجم، أو ربما يعني كذلك ثبات مجال مغناطيسي خارجي. وتعرض الأقسام التالية جوانب أخرى من الموضوع.
وفي السياق ذاته، مبدأ تزايد الإنتروبي: في نظام مغلق ذو «طاقة» داخلية ثابتة (مثلما في نظام معزول) يزداد الإنتروبي إلى حد أقصي عند التوازن،
وفي هذا الصدد، مبدأ أقل طاقة: في نظام مغلق حيث تكون «الإنتروبي» ثابتا، تتناقص «الطاقة» حتى تصل إلى حد أدنى عند التوازن.
من جهة ثانية، أي إذا كان لدينا نظام مغلق وتكون فيه الإنتروبيا ثابتة (بدلا من ثبات الطاقة) فينتج طبقا للقاونين الأول والثاني أن الطاقة سوف تقل في النظام إلى حد أدنى عند التوازن عن طريق إعطاء بعض الطاقة إلى نظام آخر. أي أن:
من جانب آخر، وبالمقارنة مع القانون الثاني للديناميكا الحرارية فهو ينص على أنه في نظام معزول يزداد الإنتروبي حتى الوصول إلى حالة التوازن. ويوصف النظام المعزول بأن فيه قدر ثابت من الطاقة وكمية ثابتة من المادة. ويتميز النظام المغلق - من وجهة أخرى - بأنه نظام متصل بنظام آخر وقد يتبادلا طاقة ولكن لا يتبادلا مادة.
تشبيه
- اقرأ كذلك
- حالة قاعية
- معادلة جيبس هيلمهولتز
- معادلة جيبس الأساسية
- طاقة غيبس الحرة
- انتروبيا والحياة
- جهد كهركيميائي
- كمون كيميائي
- ديناميكا حرارية
- القانون الثاني للديناميكا الحرارية
- القانون الأول للديناميكا الحرارية
- تفاعل كيميائي
- محركات الحرارة الكمومية
إضافةً إلى ذلك، ينطبق مبدأ أقل طاقة بصفة عامة، فمثلا إذا وضعنا كرة في صحن فإنها تتخد أقل طاقة وضع لها ولا تبقى على حرف الصحن وإنما تستقر في أعمق نقطة في قاعه. كذلك نجد أن إلكترونات الذرة تشغل المدارات التحتية أولا ثم تشغل لاحقًا المدارات العليا. وكذلك تتدحرج الأحجار من على قمة الجبل لكي تستقر في الوادي (طاقة الوضع).
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟