درس الحرارة النوعية التفاعلي مع اختبار

الدرس 1-2: الحرارة النوعية

Specific Heat — كيمياء، الصف الثاني الثانوي

ما هي الحرارة النوعية؟
الحرارة النوعية (c) هي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد من المادة بمقدار درجة سيليزية واحدة (1°C).
الوحدة: J/g·°C
لكل مادة حرارة نوعية مميزة تعتمد على تركيبها الكيميائي المختلف عن المواد الأخرى.
مثال مقارن: الحرارة النوعية للماء هي 4.184 J/g·°C، بينما للأسمنت 0.84 J/g·°C فقط — أي أن الماء يحتاج طاقة أكثر بخمس مرات ليرتفع نفس المقدار من درجة الحرارة.
معادلة حساب الحرارة
q = c × m × ΔT q = الطاقة الحرارية الممتصة أو المنطلقة (J)
c = الحرارة النوعية للمادة (J/g·°C)
m = كتلة المادة بالجرام (g)
ΔT = التغير في درجة الحرارة = Tf − Ti (°C)
ملاحظة مهمة: تُستعمل المعادلة نفسها سواء امتصت المادة الحرارة (تسخين) أو أطلقتها (تبريد). عند التبريد تكون Tf أصغر من Ti فيكون ΔT سالبًا وبالتالي q سالب.
مثال 1 — حساب الحرارة الممتصة
المسألة: قطعة أسمنت كتلتها 5.00×10³ g ازدادت درجة حرارتها 6.0°C. احسب الحرارة الممتصة. (c للأسمنت = 0.84 J/g·°C)
الحل:
q = c × m × ΔT
q = 0.84 × 5000 × 6.0
q = 25,200 J = 25.2 kJ
للمقارنة: نفس الكتلة من الماء تحت نفس الظروف:
qماء = 4.184 × 5000 × 6.0 = 130 kJ ← أكثر بـ 5 مرات!
مثال 2 — حساب الحرارة النوعية (إيجاد c)
المسألة: عينة حديد كتلتها 10.0 g تغيرت درجة حرارتها من 25°C إلى 50.4°C وانطلق منها 114 J. احسب الحرارة النوعية.
الحل:
ΔT = 50.4 − 25.0 = 25.4°C
c = q ÷ (m × ΔT)
c = 114 ÷ (10.0 × 25.4)
c = 0.449 J/g·°C ← يطابق قيمة الحديد في الجدول
جدول الحرارة النوعية لبعض المواد (عند 25°C)
المادةالحرارة النوعية J/g·°C
الماء (سائل)4.184
الإيثانول (سائل)2.44
الماء (صلب — جليد)2.03
البريليوم (صلب)1.825
الماغنسيوم (صلب)1.023
الألومنيوم (صلب)0.897
الأسمنت (صلب)0.84
الجرانيت (صلب)0.803
الحديد (صلب)0.449
الفضة (صلب)0.235
الذهب (صلب)0.129
الرصاص (صلب)0.128
الحرارة النوعية والطاقة الشمسية
بسبب حرارته النوعية العالية (4.184 J/g·°C)، يُستخدم الماء لتخزين الطاقة الشمسية وتوزيعها لتدفئة المنازل.
تطبيق رؤية 2030: تُطوّر المملكة العربية السعودية تقنيات الطاقة الشمسية عبر مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية (KACST) بهدف تحقيق خطة الطاقة الشمسية 2030 — أكبر في العالم.
حاسبة تفاعلية: q = c × m × ΔT
اختر المجهول واملأ المعلومات الثلاثة الأخرى للحصول على الإجابة فورًا.
0/10