الإنتقال الحراري

1- الإنتقال الحراري دون تغيير الحالة للجسم .

1-1- الحرارة الكتلية C .

نسخن كتلة m من الماء فترتفع درجة حرارتها من القيمة θ₁ إلى θ₂ فتكتسب كمية من الحرارة Q تبين التجربة أن Q تتناسب مع m مع (θ₂ – θ₁) وفق العلاقة التالية :

• حيث :

Q : كمية الحرارة المكتسبة من طرف جسم بالجول (j) .

m : كتلة الجسم ب (Kg) .

(θ₂ – θ₁) : تغير درجة حرارة الجسم ب °C أو K) كلفين) .

C : ثابتة التناسب ، تتعلق بطبيعة الجسم ، (ماء ، زيت ، حديد ...) ، وحدة C ب j.Kg^-1K^-1 .

• ملحوظة :

- إذا كانت θ₂ > θ₁ 0 Q > يكتسب الجسم الحرارة (يسخن) .

- إذا كانت θ₂ < θ₁ 0 Q < يفقد الجسم الحرارة (يبرد) .

2-1- السعة الحرارية μ :

في العلاقة تسمى m.C السعة الحرارية للجسم ، رمزها μ وحدتها j.°C أو j.K^-1

إذن

ماء بارد

ماء ساخن

• تعيين السعة الحرارية μ_C لمسعر :

مسعر

محراك

الحالة البدئية

الحالة النهائية

نصب في مسعر يحتوي على كتلة m₁ من الماء θ₁ ، كتلة m₂ من ماء ساخن درجة حرارته θ₂ ونحرك الخليط فتستقر درجة الحرارة عند القيمة θ . نقول إننا حصلنا على التوازن الحراري داخل المسعر .

• المجموعة (S₁) : { مسعر+ ماء بارد } . إكتسبت كمية من الحرارة Q₁ . (0 > (Q₁.

• المجموعة (S₂) : {ماء ساخن } . فقدة كمية من الحرارة Q₂ . (0 < (Q₂.

μ_C : السعة الحرارية لمسعر .

بما أن المسعر حافظة كظيمة ، نكتب : المعادلة المسعرية :

ومنه :

• تعيين الحرارة الكتلية C لفلز .

لنعين C₁ الحرارة الكتلية لفلز كتلته m₁ وذالك بإستعمال مسعر سعته الحرارية معروفة :

ماء بارد

مسعر

محراك

الحالة البدئية

الحالة النهائية

- ندخل القطعة الفلزية في المسعرعند التوازن :

• فقدت المجموعة المكونة من الفلز كمية من الحرارة Q₁ :

> 0

• إكتسبت المجموعة المكونة من {المسعر+ماء بارد} كمية من الحرارة Q₂ :

< 0

وحسب المعادلة المسعرية :

(المسعر حافظة كظيمة)

2- الإنتقال الحراري مع تغيير الحالة الفيزيائية .

1-2- الحرارة الكامنة للأنصهار L_f .

الحرارة الكامنة للأنصهار هي كمية الحرارة التي يجب توفيرها ل 1Kg من جسم صلب خالص لتحويله كليا من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة عند درجة حرارة إنصهاره .

عند الإنصهار الكلي لكتلة m من جسم صلب خالص فإنه يكتسب كمية من الحرارة :

L_f : الحرارة الكامنة للأنصهارب (j.Kg-1) .

m : كتلة الجسم ب (Kg) .

• تعيين الحرارة الكامنة للأنصهار L_f .

ماء بارد

قطع جليد

مسعر

محراك

الحالة البدئية

الحالة النهائية

ماء

• فقدت المجموعة المكونة من { مسعر + ماء بارد (m₁) } كمية من الحرارة Q₁ :

• إكتسبت المجموعة المكونة من { الجليد (m₀) } كمية من الحرارة :

إدخال قطع جليد كتلتها m₀

حتى إنصهرت ؛

وكمية من الحرارة

( إنتقال درجة حرارة الماء m₀ المنصهرمن θ₀ إلى θ ) .

إذن الحرارة الكتلية الكلية المكتسبة من طرف الكتلة m₀ من الماء هي :

وحسب المعادلة المسعرية :

تمرين 2 صفحة 98

تمرين 3 صفحة 98

تمرين 6 صفحة 98

تمرين 8 صفحة 99