درجة الحرارة والطاقة الحرارية - فيزياء 2 - ثاني ثانوي

Ald الفصل الطاقة الحرارية Thermal Energy 6 ما الذي ستتعلمه في الفصل؟ هذا . تعرف العلاقة بين الحرارة وطاقتي الموضع والحركة للذرات والجزيئات . التمييز بين الحرارة والشغل. . حساب كمية الحرارة المتنقلة والطاقة الحرارية الممتصة. الأهمية تعد الطاقة الحرارية أمرًا حيريا للمخلوقات الحية، وحدوث التفاعلات الكيميائية وعمل المحركات. الطاقة الشمسية تتمثل إحدى استراتيجيات إنتاج الطاقة الكهربائية في تركيز ضوء الشمس، باستخدام عدة مرايا على مجمع واحد ليصبح ساخناً جدا، فستعمل هذه الطاقة الحرارية لإدارة توربينات المولد الكهربائي. أما خطة الطاقة (2030) والتي تتبناها رؤية (2030)؛ فهي تعد الأكبر في مجال الطاقة الشمسية باستخدام ألواح (خلايا ) شمسية تعمل على تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية من مصدر نظيف ومتجدد بما لا يؤثر على البيئة. فكر ما أشكال الطاقة التي تحتها ضوء الشم خلال عملية تحويل الطاقة الشم شعل استفاد منه عن طريق المحرك ؟ الربط مع رؤية 201411 میرتاش 2:30 ٢٠٠ ريادة مساهمة مصادر العلاقة المتجددة في مربع العلاقة. 164

تجربة استهلالية ما الذي يحدث عند ترويد كأس ماء بطاقة حرارية عن طريق حمله ؟ سؤال التجربة ما الذي يحدث لدرجة حرارة الماء في الكاس عندما تحملها بيديك ؟ الخطوات ال1 1. ستحتاج إلى استعمال دورق سعته ml 250 وكمية من الماء مقدارها 150ml 2، اسكب الماء في الدورق. ال سجل درجة حرارة الماء الابتدائية بوضع مقياس الحرارة في الماء، على ألا يلامس مستودع للمقياس قاعدة الدورق أو جوانبه 4 أبعد مقياس الحرارة، وأمسك بدورق الماء مدة دقيقتين بكلتا يديك، كما في الشكل 5. دع زميلك في المختبر يسجل درجة حرارة الماء النهائية بوضع مقياس الحرارة في الدورق كما في الخطوة 3 التحليل احسب التغير في درجة حرارة الماء. وإذا كانت كمية الماء التي في الدورق أكبر، فهل يؤثر ذلك في تغير درجة الحرارة ؟ التفكير الناقد فسر سبب تغير درجة حرارة الماء؟ 61 درجة الحرارة والطاقة الحرارية Temperature and Thermal Energy تسمى دراسة تحولات الحرارة إلى أشكال أخرى من أشكال الطاقة بالديناميكا الحرارية. وقد بدأت هذه الدراسات في القرن الثامن عشر عندما كان المهندسون يصنعون المحركات البخارية الأولى حيث استخدمت هذه المحركات في تشغيل القطارات والمصانع، ومضخات المياه في مناجم الفحم، وساهمت في شكل كبير في الثورة الصناعية في - الأهداف أوروبا والولايات المتحدة. ثم طور المهندسون مفاهيم جديدة حول كيفية ارتباط الحرارة مع الشغل المفيد في تصميم محركات أكثر كفاءة. وعلى الرغم من أن دراسة الديناميكا الحرارية بدأت في القرن الثامن عشر، إلا أنه لم يتم الربط بين مفاهيم الديناميكا الحرارية وحركة الذرات والجزيئات في المواد الصلبة والسوائل والغازات حتى عام 1900 تقريبا. www.d تصف الطاقة الحرارية وتقارنها بطاقة الوضع والطاقة الحركية... تميز بين درجة الحرارة والطاقة الحرارية. - تتعرف الحرارة النوعية. • تحسب الحرارة المنقولة. المفردات الطاقة الحرارية الحمل الحراري تستخدم اليوم مفاهيم الديناميكا الحرارية على نطاق واسع في التطبيقات التوصيل الحراري الإشعاع الحراري الجراية التوعية. الاتزان الحراري الحرارة المختلفة، ويستخدم المهندسون قوانين الديناميكا الحرارية في تطوير أداء الثلاجات ومحركات المركبات والطائرات، وآلات أخرى. فليط 165 NIN WA

بالون هيليوم تملة البالون. الطاقة الحرارية Thermal Energy درست سابقا كيف تتصادم الأجسام وتتبادل طاقاتها الحركية. فعلى سبيل المثال، الجزيئات الموجودة في غاز ما لها طاقات حركية خطية ودورانية. وقد يكون للجزيئات طاقة وضع خلال اهتزازها وترابطها، فتصطدم مثلاً جزيئات الغاز بعضها ببعض ومع جدران الوعاء الذي يحويها؛ إذ تتقل الطاقة فيما بينها خلال هذه العملية. وتتحرك عدة جزيئات بحرية في الغاز، مؤدية إلى عدة تصادمات؛ لذا يكون من المناسب مناقشة الطاقة الكلية للجزيئات ومتوسط الطاقة لكل جزيء وتسمى الطاقة الكلية للجزيئات بالطاقة الحرارية، ويرتبط متوسط الطاقة لكل جزيء بدرجة حرارة الغاز الشكل 1-6 تصطدم ذرات الهيليوم الأجسام الساخنة ما الذي يجعل الجسم ساخنا؟ عندما تملأ بالونا بغاز الهيليوم يتمدد في البالون بالجدار المطاطي، وتسبب مطاط البالون بفعل تصادم ذرات الغاز بجدار البالون بشكل متكرر؛ إذ تصطدم كل ذرة من بلايين ذرات غاز الهيليوم التي في البالون بجداره المطاطي، ثم ترتد إلى الخلف لتصطدم بالطرف الآخر من البالون، كما هو موضح في الشكل 61، وقد تلاحظ أن البالون يصبح أكبر قليلا إذا عرضته لأشعة الشمس؛ لأن طاقة أشعة الشمس تجعل ذرات الغاز تتحرك أسرع ؛ لذا تصطدم بالجدار بمعدل أكبر. ويؤدي كل تصادم ذري إلى إحداث قوة أكبر على جدار البالون؛ ولذا يتمدد المطاط، مما يؤدي إلى تمدد البالون كليا. أما إذا بردت البالون فستلاحظ أنه ينكمش قليلاً، لأن خفض درجة الحرارة يبطئ من حركة ذرات الهيليوم. وهكذا فإن تصادماتها لا تنقل زحما يكفي لجعل البالون يتمدد جسه بارد بصورة كافية. وعلى الرغم من أن البالون يحتوي عدد الذرات نفسه، إلا أنه ينكمش المواد الصلية لذرات المواد الصلبة طاقة حركية أيضًا، ولكنها لا تتمكن من الحركة بحرية مثل ذرات الغاز والطريقة الوحيدة لتصور التركيب الجزيئي للمادة الصلبة، تكون برسم عدد من الذرات المرتبطة معا بنوابض تسمح لها بالحركة في صورة ارتدادات مختلفة الشدة إلى الأمام، وإلى الخلف. ويكون لكل ذرة بعض الطاقة الحركية، وطاقة الوضع من خلال النوابض المرتبطة معها. فإذا وجدت مادة صلبة تحتوي العدد N من الذرات، فإن الطاقة الحرارية الكلية في المادة الصلبة تساوي متوسط طاقتي الحركة، والوضع لكل ذرة، مضروباً في العدد . الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة Thermal Energy and Temperature للجسم الساخن طاقة حرارية أكبر من الجسم البارد المشابه له، كما هو موضح في الشكل 62 طاقة الحركة الشكل ، مما يعني أن الجزيئات في الجسم الساخن لها طاقة حرارية أكبر من الجزيئات والوضع الجزيئات الجسم الساخن في الجسم البارد. وهذا لا يعني أن جميع الجزيئات داخل الجسم لها كمية الطاقة نفسها، إنما أكبر منها لجزيئات الجسم البارد. لها مدى واسع من قيم الطاقة، والجزيئات الجسم الساخنة متوسط طاقة الكيان من متوسطة 166 وزارة التعليم M

غلط 167 طاقة جزيئات الجسم البارد ولفهم هذا افترض أنك تعرف أطوال طلاب الصف الثاني المتوسط والصف الثالث الثانوي مثلاً، وأنك تستطيع حساب متوسط الطول الطلاب الصف الثالث الثانوي. وهذا المتوسط يميل إلى أن يكون أكبر من متوسط الطول الطلاب الصف الثاني المتوسط، على الرغم من أنه يمكن أن يكون بعض طلاب الصف الثاني المتوسط أطول من بعض طلاب الصف الثالث الثانوي. درجة الحرارة تعتمد درجة الحرارة على متوسط الطاقة الحركية للجزيئات في الجسم فقط. ولأن درجة الحرارة تعتمد على متوسط طاقة حركة الجزيئات، فإنها لا تعتمد على عدد الذرات في الجسم. ولفهم ذلك افترض وجود قالبين من الحديد، الأول: كتلته 1kg والثاني: كتلته 2kg. فإذا كان للقالبين درجة الحرارة نفسها فإن متوسط الطاقة الحركية للجزيئات في أي منهما هي نفسها، على الرغم من أن القالب الثاني له ضعف كتلة القالب الأول. وبما أن القالب الثاني يحتوي ضعف عدد الجزيئات الموجودة في القالب الأول، فإن كمية الطاقة الحركية الكلية الجزيئات القالب الثاني تساوي ضعف كمية الطاقة الحركية الكلية لجزيئات القالب الأول. وتقسم الطاقة الحركية الكلية على عدد الجزيئات الموجودة في الجسم لحساب متوسط الطاقة الحركية؛ لذا تتناسب الطاقة الحرارية في الجسم مع عدد الجزيئات فيه، في حين أن درجة الحرارة لا تعتمد على عدد الجزيئات في الجسم. الاتزان والقياس الحراري Equilibrium and Thermometry كيف تقيس درجة حرارة جسمك ؟ إذا اشتبهت مثلاً في أنك مصاب بالحمى، فقد تضع مقياس حرارة في فمك وتنتظر دقيقتين إلى ثلاث دقائق قبل أن تنظر إلى قراءة درجة الحرارة على المقياس. إن النظرة المجهرية لعملية قياس درجة الحرارة تتضمن التصادمات و انتقالات الطاقة بين مقياس الحرارة وجسمك وإن كان جسمك ساخنا مقارنة بمقياس الحرارة فذلك يعني أن الجزيئات في جسمك لها طاقة حرارية أكبر، وتتحرك بسرعة أكبر من الجزيئات التي في المقياس. وعندما يلامس أنبوب المقياس الزجاجي البارد جلدك الأدفأ من الزجاج، فإن الجزيئات المتحركة بسرعة في جلدك تصطدم بالجزيئات المتحركة ببطء في الأنبوب الزجاجي، فتنتقل الطاقة عندئذ من جلدك إلى الزجاج عن طريق عملية التوصيل الحراري، والتي تعني انتقال الطاقة الحركية عندما تتصادم الجزيئات. أي أن الطاقة الحرارية للجزيئات المكونة لمقياس الحرارة تزداد، وفي الوقت نفسه تتناقص الطاقة الحرارية للجزيئات في الجلد. الاتزان الحراري في أثناء اكتاب جزيئات الزجاج المزيد من الطاقة فإنها تبدأ في إرجاع بعض هذه الطاقة إلى جزيئات جسمك. ويصبح معدل انتقال الطاقة من الزجاج إلى الجسم مساويًا لمعدل انتقال الطاقة من الجسم إلى الزجاج عند اللحظة التي تتساوى فيها درجتا حرارة الجسم ومقياس الحرارة. ويقال عندئذ: إن الجسم ومقياس الحرارة وصلا واري

إلى الاتزان الحراري، أي أن حالة الاتزان الحراري هي الحالة التي يصبح عندها معدلا الشكل 63 تنتقل الطاقة تدفق الطاقة بين جسمين متساوي، ويكون لكلا الجسمين درجة الحرارة نفسها، كما يبين الحرارية من الجسم الساخن إلى الجسم البارد. وعند حدوث الاتزان الجسمين مساويا الشكل 3-6 الحراري يكون انتقال الطاقة بين يعتمد عمل مقياس الحرارة على خاصية معينة، مثل الحجم والذي يتغير بتغير درجة الحرارة، ويحتوي العديد من مقاييس الحرارة المنزلية على كحول ملون يتمدد عندما يسخن ويرتفع داخل أنبوب ضيق وكلما زادت درجة حرارة الكحول تمدد حجمه أكثر فزاد ارتفاعه في الأنبوب، مشيرًا إلى درجة حرارة أعلى. وفي مقاييس الحرارة السائلة - البلورية قيل الأفران الحراري (8) خسم بارد (۸) جد ساخن KEA > KE بعد الاتزان الحراري كما في الشكل ،64 تستخدم مجموعة من السوائل البلورية المختلفة، بحيث تترتب بلورات الجزيئات لكل نوع عند درجة حرارة محددة، مما يؤدي إلى تغير لون البلورة. ومن ثم تشير إلى درجة الحرارة من خلال اللون. أما المقاييس الحرارية الطبية والمقاييس المستخدمة في محركات المركبات فإنها تستخدم دوائر إلكترونية حساسة للحرارة فنقيس درجات الحرارة بسرعة. 168 32-35°C 29-32 27-29 24-27 KEA - KES 21-24 18-21 16-18 13-10 الشكل 4-6 تستخدم مقاييس الحرارة التغير في الخصائص الفيزيائية لقياس درجة الحرارة ولي مقياس الحرارة السائل - البدوري يتغير اللون بتغير درجة الحرارة. مقياسا درجة الحرارة السلسيوس والكلفن Temperature Scales. Celsius and Kelvin طور العلماء على مر السنين مقاييس لدرجة الحرارة حتى يتمكنوا من مقارنة قياساتهم بقياسات العلماء الآخرين. فلقد ابتكر عالم الفلك والفيزياء السويدي أندريه سلسيوس عام 1741م مقياسا يعتمد على خصائص الماء. ففي هذا المقياس - الذي يسمى الآن مقیاس سلسيوس - تعرف نقطة تجمد الماء النقي لتكون 0C، ونقطة غليان الماء النقي عند مستوى سطح البحر لتكون C 100 حدود درجة الحرارة يوضح الشكل 65 المدى الواسع لدرجات الحرارة الموجود في الكون. ولا يبدو أن هناك حدا أعلى لدرجات الحرارة؛ فدرجة الحرارة داخل الشمس 107 x 1.5 على الأقل. من جهة أخرى هناك حد أدنى لدرجات الحرارة تتقلص المواد، عموما، عند تبريدها، فمثلاً إذا تم تبريد غاز مثالي مثل الهيليوم في بالون انه ينقلق وزارة التضليط

القنبلة النووية سطح الشمس مركز الشمس اللهب انفجارات السوبرنوفا CO الجسم البشري الفضاء (بين النجوم) 10-8 10 21 10 100 104 107 10% 1010 توجد أنوية الذرات توجد الذرات غير توجد الحياة. تكون بعض المواد يتحول الهيليوم فائقة الموصلية عند إلى الحالة درجات حرارة أقل الساقية أقل درجة حرارة يمكن الوصول إليها في المختبر. عند درجات حرارة أقل المشحونة عند من هذه الدرجة. درجات حرارة أقل من هذه الدرجة. من هذه الدرجة. درجة الحرارة بمقياس كلفن (K) الشكل 65 يوجد صدى واسع جدا فإذا بلغت درجة حرارته 273.15 - يصبح حجمه ماويًا لحجم ذرات الهيليوم فقط من درجات الحرارة في الكون. لاحظ أن و تتلاشى الفراغات بين الذرات وتفقد ذرات الغاز طاقتها الحرارية كاملة، ويصبح من مدى القياس تم توسيعه في المناطق ذات الأهمية الخاصة المستحيل تخفيض درجة الحرارة إلى أقل من ذلك؛ لذا لا يكون هنالك درجة حرارة أقل من 273.15 والتي تعرف بالصفر المطلق إن مقياس سلسيوس مفيد في القياسات اليومية لدرجة الحرارة، غير أن استخدامه في المسائل العلمية والهندسية غير عملي؛ لأنه يحتوي على درجات سالبة؛ إذ أن درجات الحرارة السالبة قد توحي بأن للجزيء طاقة حركية سالبة، وهذا غير ممكن؛ لأن الطاقة الحركية دائما موجبة. والحل لهذه القضية يكون باستخدام تدريج قياس يبدأ من الصفر المطلق ويسمى هذا المقياس الكلفن. إن نقطة الصفر في مقياس كلفن تعرف بأنها الصفر المطلق. ووفقا لمقياس كلفن فإن نقطة تجمد الماء (0) هي 273K تقريبا، ونقطة غليان الماء هي 373K تقريبا، وتسمى الدرجة الواحدة على هذا المقياس كلفن، وتساوي 1 ، لذا يكون T = 273 + 1. ويوضح الشكل 6 تمثيلاً لدرجات الحرارة في المقاييس الثلاثة الشائعة الاستخدام: الفهرنهايت، والسلسيوس، والكلفن. 373.15 10000 212.00 2/3.15 0.00 12,00 111 -275 15-459.67 يتم الوصول إلى درجات الحرارة المنخفضة جدا من خلال جعل الغازات سائلة، فمثلا يصبح الشكل 66 مقاييس درجة الهيليوم سائلاً عند درجة 4.2K، أو C 269 - . ويمكن أيضًا الوصول إلى درجات حرارة الخرارة الثلاثة الشائعة وهي منخفضة باستخدام خصائص معينة للمواد الصلبة، ونظائر الهيليوم، والذرات والليزر. الكلفن، والسيليوم والقهر نانت فليط

مسائل تدريبية 1 حول درجات الحرارة الأتبة من مقياس كلفن إلى مقياس سلسيوس. 115K.a 172K.b 125 K.e 402 K.d 425 K.e 212 K.f 2 احسب درجات الحرارة بالكلفن والسلسيوس لكل مما يأتي: ... درجة حرارة الغرفة ثلاجة نموذجية يوم صيفي حار في مدينة الرياض إحدى ليالي الشتاء في مدينة تبوك الحرارة وتدفق الطاقة الحرارية Heat and the Flow of Thermal Energy عندما يتلامس جسمان يتناقلان طاقة. وهذه الطاقة التي تنتقل بين الجسمين تسمى الحرارة، وتوصف الحرارة بأنها الطاقة التي تتدفق دائما من الجسم الأسخن إلى الجسم الأيزد، ولا تنتقل الحرارة تلقائيا من الجسم الأبرد إلى الجسم الأسخن أبدًا. ويستخدم الرمز Q لتمثيل كمية الحرارة، والذي له نفس وحدة أشكال الطاقة الأخرى، وهي الجول، وإذا كانت تطبيق الفيزياء Q سالبة القيمة فذلك يعني أن الحرارة تنبعث من الجسم، أما إذا كانت موجبة القيمة التدفئة بالبخار فذلك يعني أن الجسم امتص الحرارة. في نظام التدفئة بالبخار المبني ماء التوصيل الحراري إذا وضعت نهاية قضيب معدني في طب فإن جزيئات الغاز الحارة في اللهب يحول الماء إلى بخارية مرجل موجود معزولة ليصل إلى كل غرفة في عائدا في منطقة الصيانة أو أسفل البناء. ستوصل الحرارة إلى القضيب. ويصبح الطرف الآخر للقضيب دافئا أيضًا خلال فترة زمنية ثم يتدفق البخار داخل أتابيب قصيرة لقد تم إيصال الحرارة؛ لأن الجزيئات في القضيب كانت تتلامس معا مباشرة الحمل الحراري يحدث انتقال للطاقة الحرارية حتى لو لم تكن الجزيئات في الجسم يلامس المبنى ويتكثف البحار داخل مشعاع حراري على شكل ماء ثم يتدفق بعضها بعضا مباشرة. فهل شاهدت مرة دورق ماء عند لحظة الغليان؟ عبر الأنابيب إلى المرجل ليعاد يسخن الماء الموجود في القاع بفعل التوصيل ويصعد إلى أعلى، في حين ينزل الماء الأبرد تبخيره يحمل البخار الساخن من أعلى نحو قاع الدورق. وتتدفق الحرارة بين الماء الساحن الصاعد والماء البارد النازل. الحرارة من داخل المرجل، ثم تتحرر وتسمى حركة المائع في المادة السائلة أو الغازية التي تحدث بسبب اختلاف درجة الحرارة تلك الطاقة عندما يتكلف البخار داخل مشعاع الحرارة. ومن سلبيات الحمل الحراري. ويحدث الاضطراب الجوي بسبب الحمل الحراري للغازات الموجودة في نظام التدفئة بالبخار أنه يتطلب الغلاف الجوي. وتعتبر العواصف الرعدية مثالاً على هذه الظاهرة. وتنتج التغيرات في مراجل وأنابيب ذات تكلفة مرتفعة أنماط الطقس أيضًا بسبب ظاهرة الحمل الحراري للتيارات المائية في المحيطات. لتستطيع نقل البخار المضغوط ) وزارة التعليم Mac 170

الإشعاع الحراري هو الطريقة الثالثة للانتقال الحراري. وهو لا يشبه الطريقتين السابقتين؛ الربط مع الأرصاد الجوية إذ لا يعتمد على وجود مادة تعمل الشمس على تسخين الأرض من بعد 150 مليون كيلومتر عن طريق الإشعاع الحراري، والذي يمثل انتقال الطاقة عن طريق الموجات. الكهرومغناطيسية. حيث تعمل الموجات على نقل الطاقة من الشمس الحارة خلال الفراغ الفضائي إلى الأرض الأكثر برودة. الحرارة النوعية Specific Heat تختلف الأجسام في اكتسابها للحرارة، فبعضها يكتب الحرارة أسهل من غيرها. ففي يوم صيفي مشمس تعمل الشمس على تسخين ماء البحر و الرمل عند الشاطئ. وعلى الرغم من تعرضهما للطاقة الحرارية من المصدر نفسه (الشمس) وخلال الفترة الزمنية نفسها، إلا أن الرمل يصبح أكثر سخونة من ماء البحر، وعندما تنتقل الحرارة إلى داخل جسم ما؛ فإن كلا من طاقته الحرارية ودرجة حرارته تزداد ويعتمد مقدار الزيادة في درجة الحرارة على كتلة الجسم، ونوع مادته. الجدول 1-6 الحرارة النوعية للعواد الشائعة المادة الحرارة النوعية المادة gل الحرارة النوعية الألومنيوم النحاس الأصفر الكربون النحاس الزجاج الجليد الجديد 897 376 710 385 840 2060 450 الرصاص الميثانول بخار الماء الماء الخارصين 130 2450 235 2020 4180 388 إن الحرارة النوعية للمادة هي كمية الطاقة التي يجب أن تكتسبها المادة لترتفع درجة حرارة وحدة الكتل من هذه المادة درجة سليوس واحدة. ويرمز للحرارة النوعية بالرمز C وتقاس بوحدات kg. K/ 1 في نظام الوحدات العالمي، ويبين الجدول 1-6 قيم الحرارة النوعية لبعض المواد المعروفة، فعلى سبيل المثال، يجب نقل طاقة مقدارها (897 إلى كتلة مقدارها 1kg من الألومنيوم لرفع درجة حرارتها IK؛ لذا تكون الحرارة النوعية للألمنيوم .897J/kg.K 171 غلط

إن مقدار الحرارة التي يكتسبها جسم ما أو يفقدها عند تغير درجة حرارته يعتمد على كتله، وعلى التغير في درجة حرارته، وعلى الحرارة النوعية لمادة الجسم. وتستطيع باستخدام المعادلة الآتية حساب كمية الحرارة ، اللازم نقلها لتغيير درجة حرارة الجسم. كمية الحرارة المكتسبة أو المفقودة Q = MCAT = C (T-T) كمية الحرارة المكتسبة أو المفقودة تساوي كتلة الجسم مضروبة في حرارته النوعية وفي الفرق بين درجتي حرارته النهائية والابتدائية. للماء السائل حرارة نوعية مرتفعة مقارنة بالمواد الأخرى في الجدول 1- 6. ولذا فعندما ترتفع درجة حرارة 10.0kg من الماء بمقدار 5.0 فإن الطاقة الممتصة هي: Q (10.0 kg) (4180 J/kg.K) (5.0 K) = 2.1 × 105J تذكر أن التدريج الواحد في مقياس كلفن يعادل تدريجا واحدًا بمقياس سلسيوس، وهذا السبب تستطيع حساب AT بوحدة الكلفن أو السليوس مثال 1 انتقال الحرارة إذا تم تسخين مقلاة من الحديد الصلب كتلتها 5.10 على موقدة فارتفعت درجة حرارتها من 6 295 إلى 450K. فما مقدار كمية الحرارة التي يكتسبها الحديد ؟ تحليل المسألة ورسمها . ارسم تدفق الحرارة نحو المقلاة من قمة الموقد. المعلوم المجهول H = S 101 1 = 295 1 = 30 Q=? دليل الرياضيات ترتيب العمليات 213 Q = m C (L - T =(5.10 kg) (450 1/kg.K)(450 K-295 K) = 3,6 x 10 وزارة التغلط C = 450/kg km = 5,10kg T₁ = 450 K T=295 K إيجاد الكمية المجهولة 2 -5C-15111 11-15/lk T-95 تقويم الجواب هل الوحدات صحيحة ؟ نقاس كمية الحرارة بوحدة . هل الإشارات مهمة هنا؟ زادت درجة الحرارة؛ لذا تكون Q موجبة. 172

مسائل تدريبية 3 عندما تفتح صنبور الماء الساخن لغسل الأواني فإن أنابيب المياه تسخن. فما مقدار كمية الحرارة التي يـ ماء نحاسى كنك 2.3kg عندما ترتفع درجة حرارته من 20.00 إلى 980,0 .4 يحتوي نظام التبريد السيارة على 20.0L من الماء. علما بأن كتلة لتر واحد من الماء تساوي 1kg. ه. إذا اشتغل المحرك حتى حصل على 36.0 من الحرارة، فما مقدار التغير في درجة حرارة الماء؟ . إذا كان الفصل شتاء، ونظام التبريد في السيارة محملوها بالميثانول ذي الكثافة cm 0.808 فما مقدار الزيادة في درجة حرارة الميثانول إذا امتص 836.0 من الحرارة؟ . أيهما يعد مبردا أفضل الماء أم الميثانول؟ فسر إجابتك. 5. تبيع شركات الكهرباء الطاقة الكهربائية بوحدة kWh، حيث إن [ 10 × 3.6 = 1kWh. افترض أن ثمن كل kWh 1 يساوي 0.15 ريال. فما تكلفة تسخين 758 من الماء من درجة حرارة C 15 إلى 43C المسعر Calorimeter قياس الحرارة النوعية Measuring Specific Heat غطاء إن المسعر البسيط كما في الشكل (7-6 أداة تستخدم لقياس التغير في الطاقة الحرارية. ويكون المسعر معزولاً تماما، بحيث يكون انتقال الطاقة إلى المحيط الخارجي أقل ما يمكن. وتوضع كتلة مقيسة من مادة مسخنة عند درجة حرارة عالية داخل المسعر مقياس حرارة قضيب تحريك الذي يحتوي أيضًا على كتلة معروفة من الماء البارد وتكون درجة حرارة الماء معروفة أيضًا. فتنتقل الحرارة المفقودة من المادة إلى الماء البارد، ثم يحسب التغير في الطاقة الحرارية للمادة من خلال الزيادة الحاصلة في درجة حرارة الماء، وهناك أنواع أخرى من المسعرات تستعمل لقياس التفاعلات الكيميائية ومحتوى الأطعمة من الطاقة. يعتمد عمل المسعر على مبدأ حفظ الطاقة في النظام المغلق والمعزول، بحيث لا تدخل الطاقة هذا النظام أو تغادره. ونتيجة لذلك، إذا ازدادت طاقة جزء معين من النظام فإن طاقة جزء آخر يجب أن تنقص بالمقدار نفسه، افترض أن النظام مكون من قالبين من المعدن A و B كما في الشكل 68 فتكون الطاقة الكلية للنظام ثابتة، كما في المعادلة الآتية: حفظ الطاقة ثابت = B+ E عاء مادة الاختيار الوعاء المعزول الوعاء الداخلي الشكل 67 يمثل المسعر النظام المغلق والمعزول ويستخدم لقياس الطاقة الحرارية في النظام المغلق والمعزول للجسم ٨ مصافًا إليها الطاقة الحرارية للجسم انتقال الطاقة الحرارية B تساوي مقدارا ثابتا. 113 قلم

الشكل - نظام مكون من نموذجين لقالبين عند درجات حرارة مختلفة وكما مقصولان في الحالة الابتدائية (a) وعندما يتلامس القالبان فإن الحرارة تتدفق من القالب الساخن إلى المقالب الأبره (b)، وتيقي الطاقة الكلية ثابتة. E عازل EA = EA + E افترض في البداية أن القالبين منفصلان، ومن الممكن جعلهما يتلامسان. فإذا تغيرت الطاقة الحرارية للقالب A بمقدار AE فإنّ التغير في الطاقة الحرارية للقالب B يساوي AE كما يمكن وصف التغير من خلال المعادلة، 0 = E + A B؛ لذا يكون - = AE أي أن تغير الطاقة لأحد القالبين موجب، في حين يكون تغير الطاقة للقالب الآخر ساليا ويكون هنالك ازدياد في درجة حرارة القالب ذي التغير الموجب في طاقته الحرارية ونقصان في درجة حرارة القالب ذي التغير السالب في طاقته الحرارية. افترض أن درجتي الحرارة الابتدائية للقالبين مختلفتان عندما يتلامس القالبان، تتدفق الحزارة من القالب الأسخن إلى القالب الأبرد، كما في الشكل 68b. ويستمر تدفق الحرارة حتى يصبح القالبان في حالة اتزان حراري، وذلك عندما يكون للقالبين درجة الحرارة نفسها. يكون التغير في الطاقة الحرارية لأحد مكونات النظام المغلق والمعزول مساويا لكمية الحرارة المنقولة، وذلك ناجم عن عدم بذل أي شغل؛ لذا يعبر عن تغير الطاقة لكل قالب بالمعادلة الآتية: AE = Q = mCAT ولأن الزيادة في الطاقة الحرارية للقالب A تاوي النقصان في الطاقة الحرارية للقالب B فإن العلاقة الآتية صحيحة: mCAT+m C, AT, = 0 إن التغير في درجة الحرارة هو الفرق بين درجتي الحرارة الابتدائية والنهائية؛ أي أن ارة التغلط AT =T - T 174

فإذا زادت درجة حرارة القالب فإن ، وتكون AT موجبة. وإذا نقصت درجة حرارة القالب فإن T T ، وتكون AT سالبة، ودرجتا الحرارة النهائية للقالبين متساويتين. وتمثل المعادلة الآتية انتقال الطاقة. حل المعادلة بالنسبة لـT وذلك بفك الأقواس: mC (T-T)+m, C (T,-T) = 0 m, C, T-m, CT + m, C, T - m, C, T = 0 T, (m, C + my G) = m, C, T, + m, G T T₁ = mCT+m CT mC+m C مثال 2 انتقال الحرارة في المسعر يحتوي مسعر على ماء كتلته 0.50kg عند درجة حرارة 15، فإذا وضع قالب من الخارصين كتلته kg 0.040 ودرجة حرارته 115 في الماء. فما درجة الحرارة النهائية للنظام؟ تحليل المسألة ورسمها سم عينة الخارصين ، وعبة الماء .B. ارسم انتقال الحرارة من الخارصين الساخن إلى الماء البارد المعلوم المجهول بعد وضع قالب الخارصين قبل وضع قالب الخارصين 1 -0.50 kg T₁₁ = 15C T₁₁ = 175 خارصين ma-0010 kg T₁ = 115°C T=! T₁ = ? m, = 0.040 kg C, 3881/kg."C T=115 C m = 0.50 kg C=4180J/kg.°C T = 15.0°C إيجاد الكمية المجهولة حدد درجة الحرارة النهائية باستخدام المعادلة الآتية: عرض ميدمع = m دليل الرياضيات إجراء العمليات الحسابية باستعمال الأرقام المعنوية 201205 m, C, T + m, GT mCmC (0.040 kg) (388 1/kg. C)(115 C) + (0.50 kg) (4180 J/kg. C)(15.0 C) (0.040 kg) (3881/kg. "C) + (0.50 kg) (41801/kg. 'C) -anni/kg CIT-16t G= i i ibe = 16°C القا = m = 10 La T ن تقويم الجواب هل الوحدات صحيحة ؟ قيست درجة الحرارة بوحدة سلسيوس. هل الجواب منطقي ؟ تفع الإجابة بين درجتي الحرارة الابتدائية للعينتين. كما هو متوقع عند استخة الم المشعر ..

مسائل تدريبية خلطت عينة ماء كتلتها 8 10 x 2.00 ودرجة حرارتها 800 مع عينة ماء أخرى كتلتها g 10×2.00 ودرجة حرارتها 10.0، مفترضا عدم فقدان حرارة إلى المحيط الخارجي، ما درجة الحرارة النهائية للخليط ؟ 7 خلطت عينة ميثانول كتلتها 8 10 x 4.00 ودرجة حرارتها C 16.0 مع عينة ماء كتلتها 8 100 × 4.00 ودرجة حرارتها C 85.0. مفترضًا عدم فقدان حرارة إلى المحيط الخارجي، ما درجة الحرارة النهائية للخليط ؟ وضعت ثلاثة أوزان فلزية لصيد السمك في ماء كتلته g 10×1.00 ودرجة حرارته 35.0. فإذا كانت كتلة كل قطعة | فلزية 8 10×1.00 ودرجة حرارتها C 100.0 ، وكانت درجة حرارة الخليط النهائية 45.0C، فما الحرارة النوعية للفلز في الأوزان؟ وضع قالب فلزي في ماء كتلته 10 1.00 ودرجة حرارته 10.0 فإذا كانت كتلة القالب 8 10 x 1.00 ودرجة حرارته 100.0 ، وكانت درجة الحرارة النهائية للخليط 25.0C. فما الحرارة النوعية لمادة القالب ؟ الشكل - تنظيم السحلية درجة حرارة جسمها من خلال الاختباء أسفل صخرة عندما يكون الجو حارا (2). والتعرض لأشعة الشمس عندما يكون الجو بارده (b) 176 تقسم الحيوانات إلى مجموعتين اعتمادًا على درجات حرارة أجسامها. معظمها من متغيرة الربط مع الأحياء درجة الحرارة، وهي التي تتغير درجات حرارة أجسامها تبعا للبيئة المحيطة. وبقية الحيوانات الثابتة درجة الحرارة ، وهي التي تتحكم في درجات حرارة أجسامها داخليا. أي أن الحيوانات الثابتة درجة الحرارة تبقى درجات حرارة أجسامها مستقرة بغض النظر عن درجة حرارة المحيط. أما الحيوانات المتغيرة درجة الحرارة فترتفع درجة حرارة أجسامها عندما تكون درجة حرارة المحيط مرتفعة. وتنظم الحيوانات المتغيرة درجة الحرارة - ومنها السحلية في الشكل 69 -حرارة جسمها من خلال تنظيم تدفق الحرارة عن طريق الاختباء تحت صخرة أو في شق، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة جسمها . ويتصف البشر بثبات درجة حرارة أجسامهم؛ فدرجة حرارة جسم الإنسان تقريبا 37 ولينظم الحيوان الثابت درجة الحرارة درجة حرارة جسمه، فإنه يزيد أو يقلل من مستوى عمليات الأيض؛ لذا قد تلجأ بعض هذه الحيوانات إلى البيات الشتوي لتخفيض درجة حرارة أجسامها لتصل إلى درجة حرارة تجمد الماء. وزارة التغليط Min

6-1 مراجعة 10 درجات الحرارة حول درجات الحرارة الآتية لأنظمة 14 الحرارة يكون بلاط أرضية الحمام في الشتاء باردًا عند القياس المشار إليها : Ca إلى كلفن. Kb 34 إلى سلسيوس. 212C.c إلى كلفن. 316K.d إلى سلسيوس. 11. التحويلات حول درجات الحرارة الآلية إلى كلفن 154 °C.b 28°C.a -55°C.d 568 °C.c -184 C.e لمسه بالقدم على الرغم أن باقي غرفة الحمام دافئة، فهل تكون الأرضية أبرد من سائر غرفة الحمام؟ 15 الحرارة النوعية إذا تناولت ملعقة بلاستيكية من فنجان شاي حار ووضعتها في فمك، فلن تحرق لسانك على الرغم من أنك قد تحرق لسائك بسهولة لو وضعت الشاي الحار في فمك مباشرة، فلماذا؟ 16 الحرارة يستعمل كبار الطباخين في أغلب الأحيان مقالي طبخ مصنوعة . الألومنيوم الميك، فلماذا يعد الألومنيوم السميك أفضل من الرقيق للطبخ؟ 12 الطاقة الحرارية هل يمكن أن تكون الطاقة الحرارية 17، الحرارة والطعام لماذا يتطلب شوي حبة البطاطس كاملة لكمية من الماء الساخن مساوية للطاقة الحرارية الكمية مدة أطول من قليها على شكل شرائح صغيرة ؟ أخرى من الماء البارد؟ فشر إجابتك. 13. انتقال الحرارة لماذا تبقى البطاطا المشوية ساخنة مدة عندما يسخن قبل بدء الغليان مباشرة، فما الذي يحدث ؟ أطول من أي طعام آخر في الطبق نفسه ؟ وأين يكون الجزء الأبرد من الماء في القدر ؟ 18. التفكير الناقد قد ينتج بعض الضباب فوق سطح الماء beli 177