حول توازن المواد غير المتجانسة

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

في تاريخ الديناميكا الحرارية ، تُعدّ ورقة " حول توازن المواد غير المتجانسة " بحثًا من 300 صفحة كتبه الفيزيائي الكيميائي الأمريكي ويلارد جيبس . وهي من الأوراق البحثية المؤسسة لعلم الديناميكا الحرارية ، إلى جانب ورقة الفيزيائي الألماني هيرمان فون هيلمهولتز عام 1882 بعنوان " الديناميكا الحرارية للعمليات الكيميائية ". وتشكل هاتان الورقتان معًا أساس الديناميكا الحرارية الكيميائية ، فضلًا عن جزء كبير من الكيمياء الفيزيائية . [ 1 ] [ 2 ]

شكّلت ورقة جيبس ​​بدايةً لعلم الديناميكا الحرارية الكيميائية، إذ دمجت الظواهر الكيميائية والفيزيائية والكهربائية والكهرومغناطيسية في نظام متماسك. وقدّمت مفاهيم مثل الجهد الكيميائي وقاعدة الأطوار وغيرها، والتي تُشكّل أساس الكيمياء الفيزيائية الحديثة. ويصف الكاتب الأمريكي بيل برايسون ورقة جيبس ​​بأنها " مبادئ الديناميكا الحرارية". [ 3 ]

نُشرت دراسة "حول توازن المواد غير المتجانسة" في الأصل في مجلة أمريكية غير معروفة نسبيًا، وهي " معاملات أكاديمية كونيتيكت للفنون والعلوم" ، على عدة أجزاء، خلال الفترة من عام 1875 إلى عام 1878 (مع أن معظم الباحثين يشيرون إلى عام 1876 باعتباره العام المحوري). [ 4 ] [ 5 ] وظلت الدراسة مجهولة إلى حد كبير حتى ترجمها فيلهلم أوستوالد إلى الألمانية وهنري لويس لو شاتيليه إلى الفرنسية .

ملخص

ساهم جيبس ​​لأول مرة في الفيزياء الرياضية من خلال ورقتين بحثيتين نُشرتا عام 1873 في مجلة " معاملات أكاديمية كونيتيكت للفنون والعلوم " حول "الأساليب البيانية في الديناميكا الحرارية للسوائل" و"طريقة التمثيل الهندسي للخواص الديناميكية الحرارية للمواد باستخدام الأسطح". وكان منشوره اللاحق والأهم هو "حول توازن المواد غير المتجانسة" (في جزأين، 1876 و1878). في هذه الرسالة الضخمة، ذات الحبكة المعقدة، والتي تقع في 300 صفحة، تم تطبيق القانون الأول للديناميكا الحرارية ، والقانون الثاني للديناميكا الحرارية ، والعلاقة الديناميكية الحرارية الأساسية ، على التنبؤ بتحديد كمية ميول التفاعل الديناميكي الحراري في أي نظام ديناميكي حراري، وذلك باستخدام لغة بيانية ثلاثية الأبعاد بصرية لميكانيكا لاغرانج وانتقالات الطور ، من بين أمور أخرى. [ 6 ] [ 7 ] كما ذكر لو شاتيليه، فقد "أسس هذا العمل قسمًا جديدًا في العلوم الكيميائية بات يُضاهي في أهميته القسم الذي أنشأه [أنطوان] لافوازييه ". تُرجم هذا العمل إلى الألمانية على يد أوستوالد (الذي وصف مؤلفه بأنه "مؤسس الطاقة الكيميائية ") عام 1891، وإلى الفرنسية على يد لو شاتيليه عام 1899. [ 8 ]

تُعتبر ورقة جيبس ​​البحثية حول التوازن إحدى أعظم إنجازات العلوم الفيزيائية في القرن التاسع عشر، وإحدى ركائز علم الكيمياء الفيزيائية. [ 2 ] في هذه الورقة، طبّق جيبس ​​الديناميكا الحرارية لتفسير الظواهر الفيزيائية والكيميائية، وأظهر تفسيرًا وعلاقة متبادلة لما كان يُعرف سابقًا بأنه حقائق معزولة وغير قابلة للتفسير.

تضمنت أوراق جيبس ​​البحثية حول التوازنات غير المتجانسة ما يلي:

مراجع

  1. ↑ أوت، بيفان جيه؛ بويريو-جويتس، جوليانا (2000). الديناميكا الحرارية الكيميائية - المبادئ والتطبيقات . دار النشر الأكاديمية . ISBN 0-12-530990-2.
  2. 1 2 سيرفوس، جون دبليو. (1990). الكيمياء الفيزيائية من أوستوالد إلى باولينغ . مطبعة جامعة برينستون . ISBN 0-691-08566-8.
  3. ↑ برايسون، بيل (2003). تاريخ موجز لكل شيء تقريبًا . كتب برودواي . الصفحات 116-117 ، 121. ISBN  0-7679-0818-X.
  4. ↑ جيبس، ج. ويلارد (أكتوبر 1875 - مايو 1876). "حول توازن المواد غير المتجانسة" . معاملات أكاديمية كونيتيكت للفنون والعلوم . 3 : 108-248 .
  5. ↑ جيبس، ج. ويلارد (مايو 1877 - يوليو 1878). "حول توازن المواد غير المتجانسة" . معاملات أكاديمية كونيتيكت للفنون والعلوم . 3 : 343-524 .
  6. ↑ جيبس، ج. ويلارد (1993). الأوراق العلمية لج. ويلارد جيبس ​​- المجلد الأول . دار أوكس بو للنشر . رقم ISBN 0-918024-77-3.
  7. ↑ جيبس، ج. ويلارد (1994). الأوراق العلمية لج. ويلارد جيبس ​​- المجلد الثاني . دار أوكس بو للنشر . رقم ISBN 1-881987-06-X.
  8. ↑ تشيشولم، هيو ، محرر (1911). "جيبس، جوزيا ويلارد" . الموسوعة البريطانية . المجلد 11 ( الطبعة الحادية عشرة). مطبعة جامعة كامبريدج. ص 937.