كمية الحرارة

ﻛﻤﻴﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ
ﺇﺫﺍ ﺳﺨﻨﺖ ﺟﺴﻤﺎ ﻓﺎﻥ ﺩﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺗﻪ ﺗﺮﺗﻔﻊ ﻓﻴﻜﻮﻥ ﻗﺪ ﺍﻛﺘﺴﺐ ﻛﻤﻴﺔ ﻣﻦ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﻭﻋﻨﺪ ﺗﺒﺮﻳﺪﻩ ﻓﺎﻥ ﺩﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺗﻪ ﺗﻨﺨﻔﺾ ﻓﻴﻜﻮﻥ ﻗﺪ ﻓﻘﺪ ﻛﻤﻴﺔ ﻣﻦ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ
ﻛﻤﻴﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ : ﻣﻘﺪﺍﺭ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻳﻜﺘﺴﺒﻬﺎ ﺍﻟﺠﺴﻢ ﺃﻭ ﻳﻔﻘﺪﻫﺎ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﺘﻐﻴﺮ ﺩﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺗﻪ ﻭﺗﻘﺎﺱ ﺑﻮﺣﺪﺓ ﺍﻟﺴﻌﺮ
ﺍﻟﺴﻌﺮ : ﻛﻤﻴﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﻼﺯﻣﺔ ﻟﺮﻓﻊ ﺩﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺓ 1 ﺟﻢ ﻣﻦ ﺍﻟﻤﺎﺀ 1 ﻩ ﺱ
ﺍﻟﻌﻮﺍﻣﻞ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺆﺛﺮ ﻓﻲ ﻛﻤﻴﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ :
ﺃ - ﻛﺘﻠﺔ ﺍﻟﺠﺴﻢ ‏( ﺗﻨﺎﺳﺐ ﻃﺮﺩﻱ ‏)
ﺏ - ﺍﻻﺭﺗﻔﺎﻉ ﻓﻲ ﺩﺭﺟﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ‏( ﺗﻨﺎﺳﺐ ﻃﺮﺩﻱ ‏)
ﺝ - ﻧﻮﻉ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ ‏( ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﻨﻮﻋﻴﺔ ‏) ‏( ﻋﻼﻗﺔ ﻃﺮﺩﻳﺔ ‏)
ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﻨﻮﻋﻴﺔ ﻟﻠﻤﺎﺩﺓ : ﻛﻤﻴﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﻼﺯﻣﺔ ﻟﺮﻓﻊ ﺩﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺓ 1 ﺟﻢ ﻣﻦ ﺍﻟﺠﺴﻢ 1 ﺱ
ﻭﺣﺪﺓ ﻗﻴﺎﺱ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﻨﻮﻋﻴﺔ ﺳﻌﺮ / ﻏﻢ ﺱ
ﺍﻟﺴﻌﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﻳﺔ : ﻛﻤﻴﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﻼﺯﻣﺔ ﻟﺮﻓﻊ ﺩﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﺠﺴﻢ ﻛﻠﻪ 1 ﺱ .
ﻭﺍﻵﻥ ﻳﻤﻜﻦ ﺍﻟﺘﻌﺒﻴﺮ ﺭﻳﺎﺿﻴﺎ ﻋﻦ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﻴﻦ ﻛﻤﻴﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﻭﺍﻟﻌﻮﺍﻣﻞ ﺍﻟﻤﺆﺛﺮﺓ ﻓﻴﻬﺎ
ﻛﻤﻴﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﻤﻜﺘﺴﺒﺔ ﺃﻭ ﺍﻟﻤﻔﻘﻮﺩﺓ = ﻛﺘﻠﺔ ﺍﻟﺠﺴﻢ × ﺣﺮﺍﺭﺗﻪ ﺍﻟﻨﻮﻋﻴﺔ × ﺍﻟﺘﻐﻴﺮ ﻓﻲ ﺩﺭﺟﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ
ﻙ . ﺡ = ﻙ × ﺡ ﻥ × ‏( ﺩ 2 – ﺩ 1 ‏)
ﺍﻟﺴﻌﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﻳﺔ = ﻙ × ﺡ ﻥ
ﻣﺜﺎﻝ 1 : ﻣﻜﻌﺐ ﻣﻦ ﺍﻷﻟﻤﻮﻧﻴﻮﻡ ﻛﺘﻠﺘﻪ 50 ﺟﻢ ﺗﻢ ﻭﺿﻌﻪ ﻓﻲ ﻛﺄﺱ ﺑﻪ ﻣﺎﺀ ﺣﺮﺍﺭﺗﻪ 20 ﺱ ﺛﻢ ﺳﺨﻦ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﺣﺘﻰ ﺩﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺓ 100 ﺱ ﺍﺣﺴﺐ ﻛﻤﻴﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺍﻛﺘﺴﺒﻬﺎ ﻣﻜﻌﺐ ﺍﻷﻟﻤﻮﻧﻴﻮﻡ ‏( ﻋﻠﻤﺎ ﺑﺄﻥ ﺣﻦ ﻟﻸﻟﻤﻨﻴﻮﻡ 0.21 ﺳﻌﺮ / ﺟﻢ ﺱ؟
ﻣﺜﺎﻝ 2 : ﺍﺣﺴﺐ ﺍﻟﺴﻌﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﻳﺔ ﻟﻘﻄﻌﺔ ﺭﺻﺎﺹ ﻛﺘﻠﺘﻬﺎ 200 ﺟﻢ ﻭﺣﺮﺍﺭﺗﻬﺎ ﺍﻟﻨﻮﻋﻴﺔ 0.03 ﺳﻌﺮ / ﺟﻢ ﺱ؟
ﻣﺜﺎﻝ 3 : ﻛﺮﺓ ﻣﻦ ﺍﻟﺤﺪﻳﺪ ﻛﺘﻠﺘﻬﺎ 300 ﺟﻢ ﻭﺩﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺗﻬﺎ 30 ﺱ ﺳﺨﻨﺖ ﻟﺪﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺓ 90 ﺱ
‏( ﻋﻠﻤﺎ ﺑﺄﻥ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﻨﻮﻋﻴﺔ ﻟﻠﺤﺪﻳﺪ 0.12 ﺳﻌﺮ / ﺟﻢ ﺱ ‏) ﺍﺣﺴﺐ :
-1 ﺍﻟﺴﻌﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﻳﺔ ﻟﻜﺮﺓ ﺍﻟﺤﺪﻳﺪ؟
2 - ﻛﻤﻴﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﻤﻜﺘﺴﺒﺔ؟
ﻣﺜﺎﻝ 4 : ﻛﺄﺱ ﺑﻪ ﻣﺎﺀ ﻛﺘﻠﺘﻪ 500 ﺟﻢ ﻭﺩﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺗﻪ 90 ﺱ ﺗﺮﻙ ﻟﻴﺒﺮﺩ ﻓﺎﻧﺨﻔﻀﺖ ﺩﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺗﻪ ﺣﺘﻰ 30 ﺱ ‏( ﻋﻠﻤﺎ ﺑﺄﻥ ﺡ ﻥ ﻟﻠﻤﺎﺀ = 1 ﺳﻌﺮ / ﺟﻢ ﺱ ‏) ، ﺍﺣﺴﺐ ﻛﻤﻴﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﻓﻘﺪﻫﺎ ﺍﻟﻤﺎﺀ؟
ﺍﻻﺗﺰﺍﻥ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﻱ
ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﺘﻼﻣﺲ ﺟﺴﻤﺎﻥ ﻓﺈﻥ ﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﺗﻨﺘﻘﻞ ﻣﻦ ﺍﻟﺠﺴﻢ ﺍﻟﺴﺎﺧﻦ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﺠﺴﻢ ﺍﻟﺒﺎﺭﺩ ﻭﺣﺘﻰ ﺗﺘﺴﺎﻭﻯ ﺩﺭﺟﺘﻴﻬﻤﺎ ﻭﻫﺬﺍ ﻣﺎ ﻳﻌﺮﻑ ﺑﺎﻻﺗﺰﺍﻥ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﻱ
ﺍﻻﺗﺰﺍﻥ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﻱ : ﺗﻮﻗﻒ ﺍﻧﺘﻘﺎﻝ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﺑﻴﻦ ﺍﻷﺟﺴﺎﻡ ﺍﻟﻤﺘﺼﻠﺔ ﻋﻨﺪ ﺗﺴﺎﻭﻱ ﺩﺭﺟﺘﻲ ﺣﺮﺍﺭﺗﻴﻬﻤﺎ .
ﻋﻨﺪ ﺍﻻﺗﺰﺍﻥ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﻱ ﻓﺎﻥ :
ﻛﻤﻴﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﻤﻜﺘﺴﺒﺔ = ﻛﻤﻴﺔ ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﻤﻔﻘﻮﺩﺓ
ﻙ × ﺡ ﻥ × ‏( ﺩ 2 ــ ﺩ 1 ‏) = ﻙ × ﺡ ﻥ × ‏( ﺩ 2 ــ ﺩ 1 ‏)
ﺳﺆﺍﻝ :
ﻛﺄﺱ ﺑﻪ ﻣﺎﺀ ﻛﺘﻠﺘﻪ 800 ﺟﻢ ﺑﺪﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺓ 90 ﺩﺭﺟﺔ ﺱ ﻭﻛﺄﺱ ﺁﺧﺮ ﺑﻪ ﻣﺎﺀ ﻛﺘﻠﺘﻪ 400 ﺟﻢ ﺑﺪﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺓ 30 ﻩ ﺱ، ﺍﺣﺴﺐ ﺩﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﻤﺰﻳﺞ ﺑﻌﺪ ﻓﺘﺮﺓ ﻣﻦ ﺍﻟﺰﻣﻦ ‏( 10 ﺩﻗﺎﺋﻖ ﻣﺜﻼ ‏) ؟ . ‏( ﺍﻟﺤﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﻨﻮﻋﻴﺔ ﻟﻠﻤﺎﺀ = 1 ﺳﻌﺮ / ﺟﻢ . ﻩ ﺱ