الدرس: 1-4 الحرارة
- الحرارة: هي أحد أشكال الطاقة الشائعة في حياتنا اليومية ونرمز للحرارة بالحرف (q)، والحرارة هي انتقال الطاقة الحرارية بين جسمين، درجة حرارتهما مختلفة.
- درجة الحرارة: هي مقياس للطاقة الحرارية.
- التغير في درجات الحرارة (ΔT): فالتغير في درجة الحرارة يكون كما يلي:
حيث:
- Tf: درجة الحرارة النهائية
- Ti: درجة الحرارة الابتدائية
تتناسب الحرارة المفقودة أو المكتسبة لجسم ما طردياً مع التغير في درجات الحرارة.
التناسب بين الحرارة (q) والتغير في درجة الحرارة يمكن كتابته على الصورة الآتية:
ويحول التناسب الى مساواة بضرب ΔT بثابت تناسب يدعى السعة الحرارية:
- السعة الحرارية: كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كتلة m مقدرة بالغرام (g) من أي مادة درجة سيليزية واحدة ووحدتها هي (J/ C̊) وترتبط السعة الحرارية مع الحرارة النوعية (ς)(وتا) بالعلاقة الآتية: C = ς × m
- الحرارة النوعية: فتعرف على أنها كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كتلة غرام واحد (1g) من أي مادة درجة سيليزية واحدة، وحدة الحرارة النوعية هي (J/g. C̊)
من العلاقات أعلاه نحصل على:
ما مقدار الحرارة الناتجة من تسخين قطعة من الحديد كتلتها 870g من 5C̊ إلى 95C̊؟ علماً أن الحرارة النوعية للحديد 0.45J/g.C̊.
نجد التغير في درجة الحرارة:
ΔT = (Tf - Ti) ̊C = (95-5) ̊C = 90 ̊C
باستخدام العلاقة التالية نحسب كمية الحرارة q:
والحرارة المستهلكة من تسخين قطعة الحديد بوحدة kJ كالآتي:
تغيرت درجة حرارة قطعة من المغنيسيوم كتلتها 10g من 25C̊ إلى 45C̊ مع اكتساب حرارة مقدارها 205J، احسب الحرارة النوعية لقطعة المغنيسيوم.
ما هو الفرق بين السعة الحرارة والحرارة النوعية؟
السعة الحرارية: كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كتلة m مقدره بالغرام (g) من أي مادة درجة سيليزية واحدة. |
الحرارة النوعية: فتعرف على أنها كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كتلة غرام واحد (1g) من أي مادة درجة سيليزية واحدة. |
ووحدتها هي (J/ C̊). | وحدة الحرارة النوعية هي (J/g. C̊) |
من الخواص الشاملة. | من الخواص المركز. |