قياس الحرارة Measuring Heat - كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

📚 الحرارة وقياسها

المفاهيم الأساسية

الحرارة (q): طاقة تنتقل من الجسم الساخن إلى الجسم الأبرد.

السعر (cal): كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 1 جرام من الماء النقي 1 درجة مئوية.

السعر الغذائي (Cal): يساوي 1000 سعر (1 كيلوكالوري).

الجول (J): وحدة قياس الطاقة في النظام الدولي.

خريطة المفاهيم

```markmap

الطاقة (طبيعة الطاقة)

الأهداف

تعرف الطاقة

تميز بين طاقة الوضع والطاقة الحركية

تربط بين طاقة الوضع الكيميائية والحرارة في التفاعلات

تحسب كمية الحرارة الممتصة أو المنطلقة

المفردات

مراجعة

#### درجة الحرارة

جديدة

#### الطاقة

#### قانون حفظ الطاقة

#### طاقة الوضع الكيميائية

#### الحرارة

#### الحرارة النوعية

#### الجول

طبيعة الطاقة

تعريف الطاقة

#### القدرة على بذل شغل أو إنتاج حرارة

#### توجد في صورة: طاقة وضع وطاقة حركية

أمثلة على استعمالات الطاقة

#### طهو الطعام، التدفئة، التبريد

#### تشغيل الأجهزة (تلفاز، حاسوب)

#### الأنشطة البدنية والذهنية

#### عمل خلايا الجسم

تحول الطاقة

#### مثال: المتزلج (الشكل 1-1)

##### (أ) طاقة وضع عالية في أعلى المسار

##### (ب) تتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركية

#### تحتوي الأنظمة الكيميائية على طاقة حركية وطاقة وضع

قانون حفظ الطاقة

النص

#### الطاقة تتحول من شكل إلى آخر، ولكنها لا تستحدث ولا تفنى

#### مجموع كمية الطاقة يبقى ثابتاً

أمثلة توضيحية

#### توليد الكهرباء من السدود

##### تتحول طاقة وضع الماء إلى طاقة حركية

##### تدير المياه التوربين لتوليد الطاقة الكهربائية

#### احتراق غاز البروبان

##### تتحول طاقة الوضع المخزنة في روابط جزيئات البروبان إلى حرارة

طاقة الوضع الكيميائية

تعريف

#### الطاقة المخزنة في الروابط الكيميائية

#### تنتج عن ترتيب الذرات وقوة الروابط

دورها

#### تلعب دوراً مهماً في التفاعلات الكيميائية

الحرارة

تعريفها

#### طاقة تنتقل من الجسم الساخن إلى الجسم الأبرد (q)

مثال تطبيقي: احتراق الأوكتان في السيارة

#### يتحول جزء من طاقة الوضع الكيميائية إلى شغل لتحريك السيارة

#### ينطلق جزء كبير من الطاقة في صورة حرارة

قياس الحرارة

المبدأ

#### يعتمد على انتقال الطاقة والتغير في درجة الحرارة

الوحدات

#### السعر (cal)

##### كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 1g ماء نقي 1°C

#### السعر الغذائي (Cal)

##### يساوي 1000 سعر (1 كيلوكالوري)

##### مثال: ملعقة زبد تحتوي على 100 Cal تقريباً

#### الجول (J)

##### وحدة الطاقة في النظام الدولي

##### 1 J = 0.2390 cal

##### 1 cal = 4.184 J

```

نقاط مهمة

• عند احتراق الجازولين (الأوكتان) في المحرك، يتحول جزء من الطاقة الكيميائية إلى شغل، والجزء الأكبر يتحول إلى حرارة.
• انتقال الطاقة والتغير في درجة الحرارة هما مفتاح قياس الحرارة.
• العلاقات بين وحدات الطاقة:

- 1 سعر غذائي (Cal) = 1000 سعر (cal) = 1 كيلوكالوري (kcal)

- 1 جول (J) = 0.2390 سعر (cal)

- 1 سعر (cal) = 4.184 جول (J)

الحرارة بعد الأوكتان C₈H₁₈ المكون الرئيس في الجازولين. فعندما يحترق الجازولين في محرك السيارة يتحول جزء من طاقة الوضع الكيميائية للأوكتان إلى شغل، يحرك المكابح التي بدورها تحرك الإطارات، فتتحرك السيارة. ولكن جزءًا كبيرًا من طاقة الوضع الكيميائية المختزنة في الأوكتان تنطلق في صورة حرارة. ويستعمل الرمز q ليدل على الحرارة، وهي طاقة تنتقل من الجسم الساخن إلى الجسم الأبرد. فعندما يفقد الجسم الساخن طاقة، تنخفض درجة حرارته. وعندما يمتص الجسم الأبرد طاقة ترتفع درجة حرارته.

قياس الحرارة

يعد انتقال الطاقة، وما يتبعه من تغير في درجة الحرارة مفتاحين لطريقة قياس الحرارة. وتسمى كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 1 g من الماء النقي 1°C السعر (cal). فعندما يسخن الكربون والماء الناتج عن التفاعل الطارد للطاقة يمكن قياسها بالسعرات الغذائية (Calories).

لاحظ أن الطاقة الحرارية الناتجة عن الغذاء تقاس بالسعرات الغذائية (Calories)، والشعر الغذائي يساوي 1000 cal (1 kcal). تذكر أن البادئة (كيلو) تعني 1000. فمثلاً، ملعقة طعام من الزبد تحتوي على Cal تقريباً. وهذا يعني أنه لو أحرقَت ملعقة زبد حرقاً كاملاً لإنتاج أكسيد الكربون والماء، فسيلتقط 100 kcal (100000 cal) من الحرارة.

تقاس الطاقة الحرارية وفق النظام الدولي للوحدات بالجول (J). ويعادل الجول الواحد 0.2390 cal، والشعر الواحد يعادل J 4.184. ويلخص الجدول 1-1 العلاقات بين الشعر cal والشعر الغذائي Cal والجول J والكيلوجول kJ وعوامل التحويل التي يمكنك استعمالها للتحويل من وحدة إلى أخرى.

تحويل وحدات الطاقة إذا كانت وجبة إفطار مكونة من الحبوب وعصير البرتقال والحليب، تحتوي على 230 من الطاقة. فعبّر عن هذه الطاقة بوحدة السعر الغذائي Cal. عليك تحويل ذلك إلى سعرات cal، ثم إلى الجول J.

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

14

الحرارة بعد الأوكتان C₈H₁₈ المكون الرئيس في الجازولين. فعندما يحترق الجازولين في محرك السيارة يتحول جزء من طاقة الوضع الكيميائية للأوكتان إلى شغل، يحرك المكابح التي بدورها تحرك الإطارات، فتتحرك السيارة. ولكن جزءًا كبيرًا من طاقة الوضع الكيميائية المختزنة في الأوكتان تنطلق في صورة حرارة. ويستعمل الرمز q ليدل على الحرارة، وهي طاقة تنتقل من الجسم الساخن إلى الجسم الأبرد. فعندما يفقد الجسم الساخن طاقة، تنخفض درجة حرارته. وعندما يمتص الجسم الأبرد طاقة ترتفع درجة حرارته. --- SECTION: قياس الحرارة Measuring Heat --- قياس الحرارة يعد انتقال الطاقة، وما يتبعه من تغير في درجة الحرارة مفتاحين لطريقة قياس الحرارة. وتسمى كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 1 g من الماء النقي 1°C السعر (cal). فعندما يسخن الكربون والماء الناتج عن التفاعل الطارد للطاقة يمكن قياسها بالسعرات الغذائية (Calories). لاحظ أن الطاقة الحرارية الناتجة عن الغذاء تقاس بالسعرات الغذائية (Calories)، والشعر الغذائي يساوي 1000 cal (1 kcal). تذكر أن البادئة (كيلو) تعني 1000. فمثلاً، ملعقة طعام من الزبد تحتوي على Cal تقريباً. وهذا يعني أنه لو أحرقَت ملعقة زبد حرقاً كاملاً لإنتاج أكسيد الكربون والماء، فسيلتقط 100 kcal (100000 cal) من الحرارة. تقاس الطاقة الحرارية وفق النظام الدولي للوحدات بالجول (J). ويعادل الجول الواحد 0.2390 cal، والشعر الواحد يعادل J 4.184. ويلخص الجدول 1-1 العلاقات بين الشعر cal والشعر الغذائي Cal والجول J والكيلوجول kJ وعوامل التحويل التي يمكنك استعمالها للتحويل من وحدة إلى أخرى. --- SECTION: مثال 1-1 --- تحويل وحدات الطاقة إذا كانت وجبة إفطار مكونة من الحبوب وعصير البرتقال والحليب، تحتوي على 230 من الطاقة. فعبّر عن هذه الطاقة بوحدة السعر الغذائي Cal. عليك تحويل ذلك إلى سعرات cal، ثم إلى الجول J. 1. تحليل المسألة 2. المعطيات 3. المطلوب 4. الطاقة = ؟ J وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 14 --- VISUAL CONTEXT --- **TABLE**: Untitled Description: No description Table Structure: Headers: العلاقة | معامل التحويل Rows: Row 1: 1 J = 0.2390 cal | 1 J 0.2390 cal Row 2: 1 cal = 4.184 J | 1 cal 4.184 J Row 3: 1cal=1Kcal | 1 Cal 1000 cal 1000 cal 1 Cal Calculation needed: Conversions between Joules, calories, and kilocalories. Context: Summarizes the relationships and conversion factors between different units of energy, including Joules (J), calories (cal), and kilocalories (kcal).