الحرارة

الحرارة

الحرارة أحد أشكال الطاقة الشائعة في حياتنا اليومية، ونرمز لها بالحرف $q$. وهي انتقال الطاقة الحرارية بين جسمين تختلف درجتا حرارتهما، أما درجة الحرارة فهي مقياس للطاقة الحرارية.

تتناسب الحرارة المفقودة أو المكتسبة لجسم ما طردياً مع التغير في درجات الحرارة، ويرمز للتغير بالرمز ($\Delta$) الذي يوضع قبل رمز الدالة المتغيرة:

$\Delta T = T_f - T_i$ حيث $T_f$ درجة الحرارة النهائية و $T_i$ درجة الحرارة الابتدائية.

أي أن $q \propto \Delta T$، ويحول التناسب إلى مساواة بثابت تناسب يدعى السعة الحرارية ($C$): $q = C \cdot \Delta T$

• السعة الحرارية ($C$): كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كتلة $m$ مقدرة بالغرام من أي مادة درجة سيليزية واحدة، ووحدتها $J/^\circ C$.
• الحرارة النوعية ($\varsigma$، تقرأ زيتا): كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كتلة غرام واحد ($1\,g$) من أي مادة درجة سيليزية واحدة، ووحدتها $J/g.^\circ C$.

ترتبط السعة الحرارية مع الحرارة النوعية بالعلاقة $C = \varsigma \times m$، وبتعويضها في $q = C \cdot \Delta T$ نحصل على العلاقة المستخدمة في حل المسائل:

$q\,(J) = \varsigma\,(J/g.^\circ C) \times m\,(g) \times \Delta T\,(^\circ C)$

وللتحويل إلى الكيلوجول: $q\,(kJ) = q\,(J) \times \frac{1\,kJ}{1000\,J}$. من قيم الحرارة النوعية في الجدول (1-1): الماء السائل $4.18$، الحديد $0.45$، الألمنيوم $0.90$، الذهب $0.13$ $J/g.^\circ C$.