الجدول الحراري النوعي للمواد
تمثل هذه الورقة البحثية التي أنشأها إيتيف موردًا أساسيًا في مجال الديناميكا الحرارية وعلوم المواد، حيث تقدم نظرة عامة مفصلة عن الخواص الحرارية للمواد المختلفة.
تهدف هذه الوثيقة إلى شرح مفهوم الحرارة النوعية بشكل واضح وموجز وتوفير بيانات مفيدة عن مجموعة متنوعة من المواد، مما يساعد الطلاب والعلماء والمهندسين على فهم كيفية استجابة المواد المختلفة للتغيرات في درجة الحرارة وتوفير المعلومات الأساسية لتصميم الأنظمة الحرارية وأنظمة الطاقة. .
في هذه المقدمة، نود أن نؤكد على أهمية الحرارة النوعية كمعلمة أساسية للتوصيف الحراري للمواد. تمثل الحرارة النوعية كمية الطاقة الحرارية اللازمة لرفع درجة حرارة كمية معينة من المادة بمقدار معين من الدرجات المئوية أو كلفن.
تعتبر هذه الكمية ضرورية لمجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من تصميم المحركات الكهربائية ودوائر التبريد وحتى حساب احتياجات الطاقة في العمليات الصناعية.
تشمل الميزات والموضوعات الرئيسية التي تتناولها هذه الورقة ما يلي:
- تعريف الحرارة النوعية: وسنشرح بالتفصيل ما تمثله الحرارة النوعية وكيف يتم قياسها تجريبيًا.
- وحدة القياس: وسنوضح وحدات قياس الحرارة النوعية وكيفية استخدامها في الصيغ الديناميكية الحرارية.
- الحرارة النوعية للمواد المختلفة: وسنقدم قائمة بالحرارات المحددة لمجموعة واسعة من المواد الشائعة، بما في ذلك المعادن والسوائل والغازات وغيرها.
الهدف الرئيسي من هذه الورقة هو تقديم صورة كاملة لمفهوم الحرارة النوعية وتطبيقاتها العملية، مما يساعد القراء على فهم كيفية تفاعل المواد المختلفة مع التغيرات في درجة الحرارة واتخاذ خيارات مستنيرة في تصميم وتحسين الأنظمة الحرارية وأنظمة الطاقة. .
تعد معرفة الحرارة النوعية للمواد أمرًا ضروريًا لعدد من التخصصات العلمية والهندسية، مما يساهم في التقدم التكنولوجي وكفاءة الطاقة.
مواد حرارة محددة
مواد حرارة محددة
إن كمية الطاقة التي ينقلها الجسم الساخن إلى الجسم البارد لا تعتمد فقط على الفرق بين درجتي الحرارة، ولكن أيضًا على كتلة الجسم الأكثر سخونة. وفي الواقع، فإن الطاقة التي يمكن لقاعدة المكواة نقلها أكبر بكثير من الطاقة التي يمكن أن ينقلها الدبوس عند نفس درجة الحرارة. وبالتالي فإن الحرارة هي كمية كبيرة من المادة. وحدة القياس الخاصة بها هي نفس الطاقة، والتي في SI هي الجول. إن التأثير الذي يحدثه مقدار معين من الحرارة على الجسم يعتمد على طبيعة الجسم.
على سبيل المثال، عندما نقوم بتسخين 1 كجم من الماء و1 كجم من الحديد بكميات متساوية من الحرارة، فإننا نسجل درجات حرارة نهائية مختلفة. ويترتب على ذلك أنه مع اختلاف طبيعة الجسم، تختلف كمية الحرارة اللازمة لزيادة درجة حرارة 1 كجم من الكتلة بمقدار 1 كلفن. وتسمى هذه الكمية من الحرارة بالحرارة النوعية.
الحرارة النوعية هي كمية الطاقة الممتصة (أو المنبعثة) بمقدار 1 كجم من المادة التي تتسبب في زيادة (أو نقصان) درجة الحرارة بمقدار 1 كلفن.
وحدة القياس
وحدة قياس الحرارة النوعية، وهي كمية مشتقة، هي J/kg K في النظام الدولي للوحدات (SI)، وغالبًا ما تستخدم الوحدات J/g K (أو °C)، وcal/g °C، غالبًا بالنسبة للمياه، على سبيل المثال، 4186 جول/كجم ك، وهو ما يتوافق مع 4,186 جول/جم درجة مئوية و1 كالوري/جم درجة مئوية
الحرارة النوعية للماء عالية جدًا: أي أن هناك حاجة إلى الكثير من الطاقة للحصول على زيادات صغيرة في درجة الحرارة. من ناحية أخرى ، فإن الحرارة النوعية للنحاس صغيرة جدًا ، لذا فإن الكميات الصغيرة من الطاقة تسبب ارتفاعًا كبيرًا في درجة الحرارة. الأداة التي تسمح بقياس كمية الطاقة المنقولة هي المسعر: كمية الطاقة المنقولة هي المسعر: باستخدام هذا الجهاز ، يتم تسجيل التغيرات في درجة الحرارة التي يسببها نقل الطاقة في جسم معين ، عادة الماء.
مع الأخذ في الاعتبار الكتلة والحرارة النوعية وفرق درجة الحرارة ، يمكن حساب الطاقة بالصيغة التالية:
مواد حرارة محددة
البرنامج أدناه مجاني للاستخدام.
للوصول إلى النسخة المحجوزة (انظر أدناه) ، صفحة كاملة وبدون إعلانات ، يجب أن تكون مسجلاً.
يمكنك التسجيل الآن بالضغط هنا