الدرس:4-3 الاتزان الحراري

الاتزان الحراري: أي جسمين متماسین أو سائلین مخلوطين تختلف درجة حرارتهما وكانا معزولين عن المحيط الخارجي فإنه تنتقل الحرارة من الجسم الساخن إلى الجسم البارد حتى تتساوي درجة حرارة السائلين ويحدث الاتزان الحراري ويكون / كمية الحرارة المكتسبة كمية الحرارة المفقودة لأن الحرارة طاقة والطاقة لا تفنى ولا تستحدث بل تنتقل من جسم إلى آخر.

ما شرط انتقال الحرارة بين جسمين متماسين؟

اختلاف درجة الحرارة للجسمين تنتقل من الجسم الأعلى في درجة الحرارة إلى الجسم الأقل في عازل درجة الحرارة.

كيف يتم قياس الحرارة النوعية للجسم؟

وذلك باستعمال المسعر.

ما فائدة المسعر، ومم يتركب؟

فائدته لقياس الحرارة النوعية للجسم ويتركب من حاوية للماء معزول حرارياً ويتركب المسعر من وعاء مصنوع من فلز جيد التوصيل للحرارة مثل النحاس ويحيط به وعاء آخر من نفس المادة بينهما مادة عازلة وله غطاءه فيه فتحتان واحدة لإدخال المحرار والآخر محرك لتحريك المواد الممزوجة.

مثال 1:

مكعب من الألمنيوم كتلته (0.5Kg) عند درجة حرارة (100C) وضع داخل وعاء يحتوي على (1Kg) من الماء عند درجة حرارة (20C) (افترض عدم حصول ضياع للطاقة الحرارية إلى المحيط) أحسب درجة الحرارة النهائية الألمنيوم والماء (عند حصول التوازن الحراري) أي تساوي درجة حرارة الألمنيوم والماء. علماً بأن درجة الحرارة النوعية للماء (4200J / KgC) والحرارة النوعية للألمنيوم (900J / KgC).

نفرض أن درجة الحرارة النهائية للمجموعة = null.

فإن درجة حرارة الألمنيوم تنخفض بمقدار= null.

نطبق المعادلة الآتية:

كمية الطاقة الحرارية التي يفتقدها الألمنيوم = كمية الطاقة الحرارية التي يكتسبها الماء.

• null.
• null.
• null.
• null.
• null.

درجة الحرارة النوعية = null.

مثال 2:

أحسب السعة الحرارية لمسعر من النحاس فيه ماء كتلته 100 g بدرجة حرارة 10 C أضيف إليه كمية ماء أخرى كتلتها 100 g بدرجة حرارة 80 C فأصبحت درجة حرارة الخليط 38 C؟

• نفرض أن السعة الحرارية للمسعر هي C.
• كمية الحرارة التي يكتسبها الماء البارد = الكتلة × التغير في درجات الحرارة.

null.

• كمية الحرارة المكتسبة null.
• كمية الحرارة التي يكتسبها المسعر = السعة الحرارية × التغير في درجات الحرارة.

null.

• عند الاتزان الحراري null.
• كمية الحرارة المكتسبة null = كمية الحرارة المفقودة null.
• Q₁ عند الاتزان الحراري Q = - 17640 J Q₁ Q₁ Q₁ + Q₂ CARO

null.

السعة الحرارية للمسعر: null.