يأتي كل تلميذ عبر مفهوم مثل "السعة الحرارية المحددة" في دروس الفيزياء. في معظم الحالات ، ينسى الناس تعريف المدرسة ، وغالبًا لا يفهمون معنى هذا المصطلح على الإطلاق. في الجامعات التقنية ، سيواجه معظم الطلاب عاجلاً أم آجلاً حرارة معينة. ربما ، كجزء من دراسة الفيزياء ، أو ربما يكون لدى شخص ما تخصص مثل "هندسة الحرارة" أو "الديناميكا الحرارية التقنية". في هذه الحالة ، سيتعين عليك تذكر المناهج الدراسية. إذن فيما يلي تعريف وأمثلة ومعاني لبعض المواد.
التعريف
السعة الحرارية المحددة هي كمية فيزيائية تحدد مقدار الحرارة التي يجب توفيرها لوحدة من مادة أو إزالتها من وحدة مادة ما حتى تتغير درجة حرارتها بدرجة واحدة. من المهم أن تلغي أنه لا يهم إذا كانت الدرجة المئوية أو الكلفن أو الفهرنهايت ، الشيء الرئيسي هو التغيير في درجة الحرارة لكل وحدة.
السعة الحرارية المحددة لها وحدة قياس خاصة بها - في النظام الدولي للوحدات (SI) - جول مقسومًا على المنتجكيلوغرامات ودرجات كلفن ، J / (كجم · ك) ؛ الوحدة خارج النظام هي نسبة السعرات الحرارية إلى منتج الكيلوغرام والدرجة المئوية ، كالوري / (كجم درجة مئوية). غالبًا ما يتم الإشارة إلى هذه القيمة بالحرف c أو C ، وفي بعض الأحيان يتم استخدام المؤشرات. على سبيل المثال ، إذا كان الضغط ثابتًا ، يكون المؤشر هو p ، وإذا كان الحجم ثابتًا ، فعندئذٍ v.
اختلافات التعريف
عدة صيغ لتعريف الكمية المادية التي تمت مناقشتها ممكنة. بالإضافة إلى ما سبق ، يعتبر التعريف مقبولاً ، والذي ينص على أن الحرارة النوعية هي نسبة السعة الحرارية لمادة ما إلى كتلتها. في هذه الحالة ، من الضروري أن نفهم بوضوح ما هي "السعة الحرارية". لذلك ، تسمى السعة الحرارية بالكمية الفيزيائية التي توضح مقدار الحرارة التي يجب إحضارها إلى الجسم (المادة) أو إزالتها من أجل تغيير قيمة درجة حرارته بمقدار واحد. يتم تحديد السعة الحرارية النوعية لكتلة مادة أكبر من كيلوغرام بنفس طريقة تحديد قيمة واحدة.
بعض الأمثلة والمعاني للمواد المختلفة
وجد تجريبياً أن هذه القيمة تختلف باختلاف المواد. على سبيل المثال ، السعة الحرارية النوعية للماء هي 4.187 kJ / (kg K). أكبر قيمة لهذه الكمية الفيزيائية للهيدروجين هي 14.300 kJ / (kg · K) ، وأصغر قيمة للذهب هي 0.129 kJ / (kg · K). إذا كنت بحاجة إلى قيمة لمادة معينة ، فأنت بحاجة إلى أخذ كتاب مرجعي والعثور على الجداول المقابلة ، وفيها - القيم التي تهتم بها. ومع ذلك ، حديثةتجعل التقنيات من الممكن تسريع عملية البحث في بعض الأحيان - يكفي على أي هاتف لديه خيار الدخول إلى شبكة الويب العالمية ، واكتب سؤال الاهتمام في شريط البحث ، وابدأ البحث وابحث عن الإجابة بناءً على النتائج. في معظم الحالات ، تحتاج إلى النقر فوق الارتباط الأول. ومع ذلك ، في بعض الأحيان لا تحتاج إلى الذهاب إلى أي مكان آخر على الإطلاق - إجابة السؤال مرئية في وصف موجز للمعلومات.
المواد الأكثر شيوعًا التي يبحثون عن السعة الحرارية لها ، بما في ذلك الحرارة النوعية ، هي:
- هواء (جاف) - 1،005 كيلو جول / (كجم · كلفن) ،
- ألومنيوم - 0.930 كيلو جول / (كجم · كغم) ،
- نحاس - 0.385 kJ / (kg · K) ،
- إيثانول - 2، 460 kJ / (kg · K)،
- حديد - 0.444 kJ / (kg · K) ،
- الزئبق - 0.139 kJ / (kg · K) ،
- أكسجين - 0.920 kJ / (kg · K) ،
- خشب - 1، 700 kJ / (kg · K)،
- رمل - 0.835 كيلو جول / (كجم · كغم).
