تعريف وقانون السعة الحرارية
تعريف وقانون السعة الحرارية في فيزياء الديناميكا الحرارية
ماذا تعني السعة الحرارية
ما هي السعة الحرارية النوعية للماء
السعة الحرارية للألمنيوم اللنحاس والفضة والرصاص والخشب والزجاج والماء
ملاحظة / هنالك رابطين أسفل الموضوع لتحميل ملف ppt وpdf متعلقة بالسعة الحرارية النوعية
وهي قيمة تبين مدى قابلية جسم ما لتخزين الطاقة الحرارية. حيث نرمز للسعة الحرارية بـ C لقيمة الطاقة الحرارية Q التي يجب إمداد جسم أو نظام ما بها لرفع درجة حرارته درجة مئوية واحدة. وعلى هذا الأساس فإن وحدة التحميل الحراري هي الجول لكل كلفن. بالنسبة للمواد الصلبة والسوائل لاتختلف السعة الحرارية عند ضغط ثابت عن تلك المقاسة عند حجم ثابت. أما بالنسبة للغازات فنميز بين السعة الحرارية عند ضغط ثابت ، والسعة الحرارية عند حجم ثابت ، حيث تتمدد الغازات كثيرا بالحرارة
وجد بالتجربة العملية أن كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة المادة تختلف حسب طبيعة المادة، فعلى سبيل المثال كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 1Kg من الماء درجة مئوية واحدة تساوي 4186J ولكن لرفع درجة حرارة 1Kg من النحاس درجة مئوية واحدة يلزم .387J ولهذا فإننا نحتاج إلى تعريف كمية فيزيائية جديدة تأخذ في الحسبان طبيعة المادة المكتسبة او الفاقدة للحرارة وهذه الكمية هي السعة الحرارية heat capacity.
تعريف السعة الحرارية : هي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة المادة درجة سليزية واحدة .
قانون السعة الحرارية وقانون السعة الحرارية النوعية
Lawo Heat capacity and Lawo specific heat
ومن تعريف السعة الحرارية نستنتج أن كمية الحرارة التي تضاف للمادة تساوي التغير في درجات الحرارة مضروبة في السعة الحرارية وحدة السعة الحرارية هي J/Co
أي أن : Q = CΔT
جدول السعة الحرارية النوعية لبعض المواد ( الألمنونيوم، النحاس، الفضة، الرصاص، الخشب، الزجاج، الماء)
بما أن السعة الحرارية تتناسب طرديا مع كتلة المادة ولذلك سنقوم بتقسيم السعة الحرارية على الكتلة حتى نحصل على كمية فيزيائية جديدة لا تعتمد على الكتلة وهي السعة الحرارية النوعية specific heat capacity والتي تعتمد فقط على نوع المادة؛ ووحدة السعة الحرارية النوعية J/kg.Co
وبذلك يكون قانون حساب السعة الحرارية النوعية هو :
c=C/m
حيث c : الحرارة النوعية أو السعة الحرارية النوعية
C : السعة الحرارية
m : كتلة المادة
فعندما تنتقل كمية من الحرارة Q إلى كتلة قدرها m من المادة، سوف ترتفع درجة حرارة هذه الكتلة بمقدار ما، وليكن ΔT .
أي أن : قانون حساب كمية الحرارة هو :
من المعادلة السابقة يتضح أنه عندما تكتسب المادة حرارة فإن كلا من كمية الحرارة والتغير في درجة الحرارة يكون موجباً ، وعندما تفقد المادة حرارة فإن التغير في درجة الحرارة يكون بالسالب وتكون كمية الحرارة سالبة.
أي أن : قانون حساب كمية الحرارة هو :
Q = mCΔT
حيث أن C : السعة الحرارية
m كتلة المادة
ΔT التغير في درجة الحرارة
Q : كمية الحرارة
من المعادلة السابقة يتضح أنه عندما تكتسب المادة حرارة فإن كلا من كمية الحرارة والتغير في درجة الحرارة يكون موجباً ، وعندما تفقد المادة حرارة فإن التغير في درجة الحرارة يكون بالسالب وتكون كمية الحرارة سالبة.
السعة الحرارية للماء:
* فمثلا السعة الحرارية النوعية للماء تساوي 4186J/kg.Co وهذا يعني اننا نحتاج إلى 4186 جول من الطاقة لرفع واحد كيلو جرام من الماء درجة مئوية واحدة. ونلاحظ ان الماء هو اكثر العناصر سعة حرارية في الطبيعة وذلك لان اجسامنا تحتوي على 70% من الماء وهذا يجعل درجة حرارة الجسم ثابتة طوال اليوم والا ارتفعت درجة الحرارة في النهار وانخفضت في الليل، كما ان مياه المحيطات والبحار لا تتغير درجة حرارتهم بسرعة حفاظاً على الكائنات الحية التي فيها وهذا من حكمة الله عز وجل بأن يكون للماء اكبر سعة حرارية أي الاقل تأثراً بتغير درجات الحرارة.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
مثال: ما هي الحرارة اللازمة لتسخين 20 g من الماء من 30 oC إلى 90 oC؟
الحــل
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
نقدم لكم ملفات متعلقة بالسعة الحرارية أحدهم من نوع ppt ( بور بوينت ) والآخر pdf يمكن الاستفادة منهم في عمل بحث أو الاطلاع على محتوياتها للفائدة
تعليقات