الفصل الرابع

الحرارة

هي كمية الطاقة التي تزيد من معدل طاقتها

الحركية لذلك تزداد كمية الحرارة.

الحرارة النوعية للمادة

هي كمية الحرارة الازمة لرفع درجة حرارة كتلة كيلو غرام واحد من المادة درجة سيليزية واحدة وتقاس بوحدة J/kg

السعة الحرارية

هي كمية الحرارة الازمة لرفع درجة حرارة الكتلة جميعها من المادة درجة سيليزية واحدة وتقاس بوحدة J/c°

الاتزان الحراري

هو انتقال الحرارة من الجسم الساخن الى الجسم البارد حتى تساوى درجة حرارة السائلين ويحدث الاتزان الحراري في النظام

كمية الحرارة المفقودة =كمية الحرارة المكتسبة

• كتلة الجسم :كلما زادت عدد جزيئات المادة احتاجت الى كمية حرارة اكبر

• نوع الجسم :لكل مادة سعة حرارية تختلف عن الاخرى

• التغير في درجات الحرارة :كلما زادت درجة الحرارة ازدادت الطاقة الداخلية للمادة

تعتمد على

كتلة الجسم

الحرارة النوعية للمادة

السعة الحرارية هي صفة غير مميزة للمادة لأنها تزداد بزيادة كتلة الجسم

اما السعة الحرارية النوعية هي صفة مميزة للمادة لأنها تختلف باختلاف نوع المادة

ان يوجد اختلاف بين جسمين فالحرارة تنتقل من الجسم الأكثر سخونة الى الجسم الاقل سخونه

لقياس الحرارة النوعية للجسم

اي زيادة حاصلة في درجة حرارة المادة يؤدي إلى زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات فيزداد التباعد بينهما فيحصل التمدد. ء

الحرارة الكامنة للانصهار

هو كمية الحرارة اللازمة لتحويل وحدة الكتل من حالة الصلابة الى حالة السيولة في نفس درجة الحرارة وثبوت الضغط وحدتهاJ/kg

الحرارة الكامنة للتبخر

هي كمية الحرارة اللازمةرلتحويل وحدة الكتل من المادة من حالة السيولة الى الحالة الغازية عند درجة الغليان

الـتبخر

هو تصاعد جزيئات السائل الى السطح بعد ان تكتسب طاقة كافية من المحيط تفك ارتباطها بالسائل وتصبح بخار

الغليان

تحول السائل الى بخار سريع يحدث في جميع اجزاء السائل في درجة حرارة معينة تسمى درجة الغليان

التوصيل1

تنتقل المواد الصلبة بالتوصيل وتختلف المواد في نقلها للحرارة حسب التركيب الداخلي للمادة

الانحدار الحراري

هو مقدار التغير في درجة حرارة الموصل في كل متر من طوله حينما تنتقل الحرارة عموديا على مساحة مقطعه العرضي

وحدته c°\m

التطبيقات على التوصيل الحراري

• استعمال المعادن لصناعة اواني الطبخ

• استعمال مواد عازلة للمقابض في اواني الطبخ

• العزل الحراري عند بناء البيوت باستعمال مواد عازلة مثل الهواء والزجاج وغيرها

2الحمل

طريقة انتقال الحرارة للموائع (السائل والغاز) ولايحصل في المواد الصلبة فان جزيئات المادة نفسها تتحرك وتنتقل من مكان إلى آخر

انواع الحمل.

-حمل حراري الحر الطبيعي

-حمل حراري اضطرابي

3الاشعاع

هو النوع الذي يحصل في حال عدم وجود وصل ناقل مثل انتقال حرارة الشمس الى الأرض بواسطة الاشعاع

تطبيقات انتقال الحرارة بالاشعاع والحمل

1 البيوت البلاستيكية (الاشعاع)

2 السخان الشمسي (الاشعاع)

3 التدفئة المركزية (الحمل والأشعاع)

4 التصوير الليلي (الاشعاع)

لاحتوائها على الكترونات حرة وتقارب ذراتها-

-1 مساحة السطح الباعث

2 لون الجسم

3 درجة الحرارة

١ مصادر التوليد الطاقة الكهربائية

٢ محطات الطاقة النووية

٣ الصناعات النفطية والمصافي

تعتمد على :

• طبيعة الجسم الباعث للطاقة المشعة مثل مساحة سطحة فكلما ازدادت مساحة سطحه ازداد مقدار الطاقة المنبعثة

• كذلك لون الجسم فالسطح الأسود يشع الطاقة بمعدل اكثر من معدل إشعاع سطح ذي الألوان الفاتحة

• درجة الحرارة : ان الاجسام تشع طاقة على شكل موجات كهرومغناطيسية يمكن رؤيتها اذا كانت درجة حرارة الاجسام مرتفعة وتكون الاسعاعات غير مرئية اذا كان درجة حرارة الاجسام منخفضة

تختلف باختلاف

-لون المادة

-نوع المادة

-مدى صقلها

-الحمل الحراري الطبيعي الحر

تتولد تيارات الحمل الحراري في هذا النوع بتأثير الجاذبية الارضية فالهواء البارد تكون كثافته اقل فيهبط الى الاسفل لان القوة الصعودية اقل من وزنه بينما الهواء الحار يرتفع حاملا معه الطاقة الحرارية لان القوة الصعودية اكبر من وزنه

-الحمل الحراري الاضطرابي

في هذا النوع يحرض المائع على الدوران بتركيب مضخة او مروحة في مجرى المائع ينشأ عنها فرق في الضغط يجبر الجزيئات على الحركة ففي بعض عمليات التدفئة المركزية يدفع الماء الساخن الى المشعاات الحرارية التي توضع في الأرض او دفع الهواء الساخن في القاعات بواسطة مروحة