يتساءل طلاب المرحلة الثانوية كثيراً عن كمية الحرارة الممتصة عند تسخين، وهو سؤال يتم البحث عنه كثيراً في محرك البحث جوجل، ونحن كعادتنا نقدم الإجابات النموذجية للأسئلة التي يطرحونها ونشرح محور السؤال بشكل مبسط. وفي هذه المقالة، يتمحور السؤال حول الحرارة، وهي الجزء من حرارة الوضع الذي ينتقل من الجسم الساخن إلى الجسم الأبرد ويتم قياسها بوحدة الجول.
في هذا المقال الذي نقدمه لكم على موقع الموسوعة، سنقدّم لكم الشرح الكامل للحرارة وأنواعها، بالإضافة إلى الإجابة عن السؤال حول المقدار الممتص من الحرارة.
قياس الحرارة
تعريف الحرارة
- هو الطاقة التي يتم انتقالها من الجسم الساخن إلى الجسم البارد ويمكن أن يتسبب في ذلك:
- تنخفض درجة حرارة الجسم الساخن بسبب فقدان درجة الحرارة.
- تزيد درجة حرارة الجسم البارد عندما يتم اكتساب الحرارة.
قياس درجة الحرارة
- السعر: هو كمية الطاقة اللازمة لزيادة درجة حرارة الجسم.
- السعرات الغذائية: هي الطاقة الحرارية التي يتم إنتاجها من الطعام، حيث يساوي سهر غذائي واحد 1000 سعرة حرارية أو 1 كيلوكالوري.
- تتمثل السعرات الغذائية في تحطيم جزيئات السكر والدهون في الجسم، مما ينتج عنه ثاني أكسيد الكربون والماء.
- الجول هي وحدة قياس الطاقة الحرارية وفقًا لنظام الوحدات الدولي.
الحرارة النوعية
- الحرارة النوعية: هي الكمية من الحرارة التي يحتاجها الجسم لرفع درجة حرارته بمقدار 1 درجة مئوية.
- كل مادة لها درجة حرارة نوعية تميزها عن غيرها من المواد، فنجد أن الحرارة النوعية للماء هي 4.184 جول/جرام.°م، وهذا يعني أن 1 جرام من الماء يحتاج إلى كمية من الحرارة تساوي 1 كالوري أو 4.184 جول حتى ترتفع درجة حرارة الماء بمقدار 1 درجة مئوية.
- لرفع درجة حرارة كمية معينة من الماء بمقدار ١ درجة سيليزية، يحتاج كل غرام من الماء إلى امتصاص ٤.١٨٤ جول من الطاقة.
- في حال رغبة في رفع درجة قطعة أسمنتية مع نفس كمية الماء، فإن ذلك يتطلب كمية أقل من الطاقة، لأن الحرارة النوعية للأسمنت = 0.84 جم/ج.°م.
- عندما يتم امتصاص كمية متساوية من الماء والأسمنت بنفس الطاقة، فإن درجة حرارة الأسمنت ستكون أعلى بخمسة أضعاف درجة حرارة الماء.
حساب الحرارة الممتصة
- تستخدم المعادلة التالية لحساب الحرارة التي امتصها الجسم:
- q = c × m × ∆T.
- لقياس درجة الحرارة المنطلقة من الأجسام يتم الحصول على:
- ∆T.
- q = c × m × ∆T.
مثال:
- بعدما ارتفعت درجة الحرارة بمقدار 6.0° سيليزيوس، تبين أن قطعة الأسمنت التي يبلغ وزنها 5.00 × 10³g تتمتع بحرارة نوعية تبلغ 0.84J/g.°C.
الإجابة
- q = c × m × ∆T.
- q = (0.84j/g.°c) × (5.00 × 10³) × 6.0°c.
- q = 25.2 kj.
احسب كمية الحرارة الممتصة عند تسخين
يعتبر قياس درجة الحرارة من أهم الدروس التي يدرسها طلاب المرحلة الثانوية، ولذلك يبحث الطلاب على محرك البحث جوجل عن إجابات للأسئلة التي لم يستطيعوا العثور على إجابات مؤكدة لها، وحرصًا منا على موقع الموسوعة على توفير الإجابات الصحيحة للطلاب، نقدم لهم الإجابة على السؤال التالي:
السؤال
- يتم حساب كمية الحرارة الممتصة عند تسخين 50.0 جم من الألومنيوم من 25 درجة مئوية إلى 95 درجة مئوية، وذلك باستخدام الحرارة النوعية للألومنيوم التي تساوي 0.897 جول/جرام درجة مئوية.
الإجابة
- المعطيات:
- كتلة الألومنيوم = 50.0 جم.
- درجة الحرارة 1 = 25°س.
- درجة الحرارة 2 = 95°س.
- الحرارة النوعية للألومنيوم = 0.897J/g °C.
- حساب Δt
- Δt = 95° – 25°.
- Δt = 70°.
- حساب الحرارة الممتصة =
- q = c × m × ∆T.
- q = 0.897 × 50.0 × 70°.
- q = 3..139.5 j.
يمكن الحصول على المزيد من المعلومات حول الحرارة وطرق انتقالها من خلال قراءة الموضوعات التالية:
