المحتوى

• لتخطو
• طريقة 1 من 2: تعلم الأساسيات
• طريقة 2 من 2: حساب الحرارة النوعية
• نصائح

الحرارة النوعية هي كمية الطاقة المطلوبة لرفع درجة حرارة 1 جرام من مادة بمقدار 1 درجة مئوية. تعتمد الحرارة النوعية للمادة على كل من التركيب الجزيئي والمرحلة التي توجد فيها المادة. أعطى اكتشاف الحرارة النوعية زخماً لدراسة الديناميكا الحرارية ، ودراسة تحويل الطاقة بالحرارة وتشغيل الأنظمة. تُستخدم الحرارة المحددة والديناميكا الحرارية على نطاق واسع في الكيمياء والأبحاث النووية والديناميكا الهوائية ، وكذلك في الحياة اليومية في نظام التدفئة والتبريد المركزي في سيارتك. إذا كنت تريد معرفة كيفية حساب الحرارة النوعية ، فاتبع الخطوات التالية.

لتخطو

طريقة 1 من 2: تعلم الأساسيات

1. قبل أن تتعلم المزيد عن الصيغ التي يجب استخدامها ، تعرف على المصطلحات المستخدمة في حساب الحرارة النوعية. تعلم التعرف على المصطلحات المختلفة وما تعنيه. فيما يلي المصطلحات الأكثر استخدامًا عند حساب الحرارة النوعية لمادة ما:
   • دلتا ، أو رمز "Δ" ، يمثل تغيير متغير.
     • على سبيل المثال ، إذا كانت درجة الحرارة الأولى (T1) هي 150 درجة مئوية والثانية (T2) 20 درجة مئوية ، فإن ΔT ، أو التغير في درجة الحرارة ، هو 150 درجة مئوية - 20 درجة مئوية ، أو 130 درجة مئوية.
   • يتم تمثيل الكتلة بالحرف "م".
   • يتم تمثيل مقدار الحرارة بواسطة "Q". يتم تمثيل مقدار الحرارة بالحرف "J" أو الجول.
   • "T" هي درجة حرارة المادة.
   • الحرارة النوعية ممثلة بالحرف "C_ص’.
2. معادلة الحرارة النوعية. بمجرد أن تتعرف على المصطلحات المستخدمة لحساب الحرارة النوعية ، يجب أن تتعلم الآن المعادلة. الصيغة هي: ج._ص = س / مΔت.
   • يمكنك تعديل هذه الصيغة إذا كنت تريد معرفة التغير في مقدار الحرارة بدلاً من الحرارة المحددة. ثم تصبح المعادلة:
     • ΔQ = mC_صΔ ت

طريقة 2 من 2: حساب الحرارة النوعية

1. نظرة فاحصة على المقارنة. ما الذي يتطلبه حساب الحرارة النوعية. افترض أن لديك المشكلة التالية: احسب الحرارة النوعية البالغة 350 جم من مادة غير معروفة ، إذا أضفت 34700 جول من الحرارة إليها ، وزادت درجة الحرارة من 22 درجة مئوية إلى 173 درجة مئوية ، دون تغيير المرحلة.
2. ضع قائمة بالعوامل المعروفة وغير المعروفة. بمجرد انتهاء المشكلة الجديدة ، يمكنك البدء في تدوين كل متغير معروف وغير معروف للحصول على فكرة أفضل عما تتعامل معه. هذا هو ما يجب عليك القيام به:
   • م = 350 جم
   • س = 34700 جول
   • ΔT = 173 درجة مئوية - 22 درجة مئوية = 151 درجة مئوية
   • ج._ص = غير معروف
3. أدخل العوامل المعروفة في المعادلة. أنت تعرف قيمة كل شيء ما عدا "ج_صc "، لذلك سيتعين عليك استخدام باقي العوامل في المعادلة وحلها من أجل" C_صهذه هي الطريقة التي يعمل بها:
   • المعادلة الأصلية: ج._ص = س / مΔت
   • ج = 34700 جول / (350 جم × 151 درجة مئوية)
4. حل المعادلة. الآن بعد أن استخدمت جميع العوامل المعروفة في المعادلة ، فإن الباقي هو رياضيات بسيطة. الحرارة النوعية هي 0.65657521286 J / (g x C).
   • ج._ص = 34700 جول / (350 جم × 151 درجة مئوية)
   • ج._ص = 34700 جول / (52850 جم × ºC)
   • ج._ص = 0.65657521286 جول / (ز × C)

نصائح

• يعرّف SI (Systeme International) الحرارة النوعية بالجول لكل درجة مئوية لكل جرام. لكن عدد السعرات الحرارية لكل درجة فهرنهايت لكل رطل لا يزال مستخدمًا في النظام الإمبراطوري للوحدات.
• يسخن المعدن أسرع من الماء لأنه يحتوي على حرارة منخفضة معينة.
• يمكن استخدام المسعر أحيانًا أثناء تفاعل كيميائي ، عندما يتم نقل الحرارة.
• عند حل مثل هذه المشكلات ، من المهم شطب الوحدات حيثما أمكن ذلك.
• يمكن العثور على الحرارة النوعية للعديد من الأشياء في كتب مرجعية خاصة أو عبر الإنترنت.
• يكون تغير درجة الحرارة أكبر في المواد ذات الحرارة النوعية المنخفضة ، بشرط أن تظل جميع الظروف الأخرى دون تغيير.
• معادلة حساب الحرارة النوعية للطعام. ج._ص = 4،180 x w + 1،711 x p + 1،928 x f + 1،547 x c + 0،908 x a هي المعادلة المستخدمة لحساب الحرارة النوعية للطعام. "W" هي النسبة المئوية للماء ، و "p" هي النسبة المئوية للبروتين ، و "f" هي النسبة المئوية للدهون ، و "c" هي النسبة المئوية للكربوهيدرات ، و "a" هي النسبة المئوية للكربون. تأخذ هذه المعادلة في الحسبان الكتلة (س) لجميع المواد الصلبة التي يتكون منها الطعام. يتم التعبير عن الحرارة النوعية بـ kJ / (kg-K).