حساب الحرارة الممتصة - كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

📚 حساب الحرارة الممتصة والمنطلقة

المفاهيم الأساسية

الحرارة النوعية (c): كمية الحرارة التي يجب أن يمتصها 1g من المادة لترفع درجة حرارته 1°C. (وحدة القياس: J/g.°C)

خريطة المفاهيم

```markmap

الطاقة (طبيعة الطاقة)

قياس الحرارة

الوحدات

#### السعر (cal)

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

#### السعر الغذائي (Cal)

##### يساوي 1000 سعر (1 كيلوكالوري)

#### الجول (J)

##### وحدة الطاقة في النظام الدولي

##### 1 cal = 4.184 J

تحويل الوحدات

#### 1 Cal = 1000 cal

#### 1 cal = 4.184 J

الحرارة النوعية (Specific Heat)

تعريف

#### كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد من مادة درجة سيليزية واحدة (C°1)

أمثلة

#### الماء

##### C° /g. J 4.184

#### الأسمنت

##### C° /g. J 0.84

تفسير

#### لكل مادة حرارة نوعية مميزة لها بسبب تركيبها المختلف

#### الأسمنت تسخن أسرع من الماء لأن حرارتها النوعية أقل

حساب الحرارة (q)

المعادلة

#### q = c × m × ΔT

##### q: الطاقة الحرارية الممتصة أو المنطلقة (J أو kJ)

##### c: الحرارة النوعية للمادة (J/g.°C)

##### m: كتلة المادة (g)

##### ΔT: التغير في درجة الحرارة (°C) = T_f - T_i

حساب الحرارة الممتصة

#### مثال: الأسمنت

##### m = 5.00 × 10³ g

##### ΔT = 6.0°C

##### c = 0.84 J/g.°C

##### q = 0.84 × 5000 × 6.0 = 25,200 J = 25.2 kJ

#### مثال: الماء

##### نفس الكتلة والتغير في درجة الحرارة

##### c = 4.184 J/g.°C

##### q = 4.184 × 5000 × 6.0 = 1.3 × 10⁵ J = 130 kJ

##### الماء يمتص حرارة أكثر بـ 5.2 مرة من الأسمنت لنفس الظروف

حساب الحرارة المنطلقة

#### تستخدم نفس المعادلة (q = c × m × ΔT)

#### مثال: تبريد الأسمنت

##### T_i = 74.0°C, T_f = 40.0°C

##### ΔT = 74.0 - 40.0 = 34.0°C

##### q = 0.84 × 5000 × 34.0 = 142,800 J = 142.8 kJ

```

نقاط مهمة

• تستخدم نفس المعادلة q = c × m × ΔT لحساب الحرارة الممتصة (عند التسخين) أو المنطلقة (عند التبريد).
• قيمة ΔT موجبة دائمًا في الحساب (T_f - T_i)، وإشارة q تحدد إذا كانت حرارة ممتصة (+) أو منطلقة (-).
• الحرارة النوعية للماء (4.184 J/g.°C) عالية مقارنة بمعظم المواد، مما يعني أنه يحتاج/يمتص كمية حرارة كبيرة لتغير درجة حرارته.
• يمكنك استخدام الجدول 1-2 (الموجود في الصفحة) للحصول على الحرارة النوعية (c) لأي مادة لحساب q.

الجدول 1-2 الحرارة النوعية لبعض المواد عند (25°C) 298K

حساب الحرارة الممتصة

افترض أن قطعة من رصيف أسمنتي (Concreate) كتلتها 5.00 × 10³ g زادت درجة حرارتها بمقدار 6.0°C فهل يمكن حساب كمية الحرارة التي امتصتها؟ تذكر أن الحرارة النوعية للمادة هي كمية الحرارة التي يجب أن يمتصها 1g من المادة لترفع درجة حرارته 1°C. يبين الجدول 1-2 الحرارة النوعية لبعض المواد. الحرارة النوعية للأسمنت مثلاً، هي 0.84 J/g.°C؛ إذن يمتص 1g من الأسمنت 0.84 J عندما تزداد درجة حرارته 1°C. لإيجاد الحرارة التي تمتصها 5.00 × 10³ g من الأسمنت عليك أن تضرب 0.84 في 5.00 × 10³ g، ولأن درجة حرارة الأسمنت ازدادت 6.0°C فإن عليك أن تضرب الناتج عن ضرب الكتلة والحرارة النوعية في 6.0°C.

معادلة حساب الحرارة

q = c × m × ΔT q: الطاقة الحرارية الممتصة أو المنطلقة c: الحرارة النوعية للمادة m: كتلة المادة بالجرام ΔT: التغير في درجة الحرارة (°C) أو (T_f - T_i) النهائية - T الأولية (°C)

يمكنك استعمال هذه المعادلة لحساب الحرارة التي امتصتها قطعة الأسمنت.

q_concrete = (0.84 J/g.°C) × (5.00 × 10³ g) × 6.0°C = 25,200 J = 25.2 kJ

مجموع كمية الحرارة التي امتصتها قطعة الأسمنت هو 25,200 J أو 25.2 kJ. بالمقارنة مع الماء، ما كمية الحرارة التي يمتصها 5.00 × 10³ g من الماء عندما تزداد درجة حرارته بمقدار 6.0°C؟ يمكننا حساب q_water بنفس طريقة حسابها للأسمنت، ولكن هنا يجب استعمال الحرارة النوعية للماء، 4.184 J/g.°C.

q_water = (4.184 J/g.°C) × (5.00 × 10³ g) × 6.0°C = 1.3 × 10⁵ J = 130 kJ

إذا قسمت الحرارة التي امتصها الماء 130 kJ على الحرارة التي امتصها الأسمنت 25.2 kJ يكون الناتج 5.2؛ ويعني ذلك أن الماء يمتص كمية من الحرارة أكثر خمس مرات من كمية الحرارة التي يمتصها الأسمنت إذا طرأ تغير متساوٍ على درجتي حرارتها.

حساب الحرارة المنطلقة

قد تمتص المواد الحرارة أو تطلقها، لذا تستعمل معادلة حساب الحرارة نفسها لحساب الطاقة التي تطلقها المواد عندما تبرد. افترض أن قطعة من الأسمنت وصلت درجة حرارتها إلى 74.0°C في يوم مشمس وانخفضت إلى 40.0°C في أثناء الليل، فما كمية الحرارة المنطلقة؟ احسب أولاً ΔT:

ΔT = 74.0°C - 40.0°C = 34.0°C

ثم استعمل معادلة كمية الحرارة:

q_concrete = 0.84 J/g.°C × 5.00 × 10³ g × 34.0°C = 142,800 J = 142.8 kJ

تجربة عملية حرارة التفاعل وحرارة المحلول ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية

Ministry of Education 2025 - 1447

الجدول 1-2 الحرارة النوعية لبعض المواد عند (25°C) 298K --- SECTION: حساب الحرارة الممتصة --- حساب الحرارة الممتصة افترض أن قطعة من رصيف أسمنتي (Concreate) كتلتها 5.00 × 10³ g زادت درجة حرارتها بمقدار 6.0°C فهل يمكن حساب كمية الحرارة التي امتصتها؟ تذكر أن الحرارة النوعية للمادة هي كمية الحرارة التي يجب أن يمتصها 1g من المادة لترفع درجة حرارته 1°C. يبين الجدول 1-2 الحرارة النوعية لبعض المواد. الحرارة النوعية للأسمنت مثلاً، هي 0.84 J/g.°C؛ إذن يمتص 1g من الأسمنت 0.84 J عندما تزداد درجة حرارته 1°C. لإيجاد الحرارة التي تمتصها 5.00 × 10³ g من الأسمنت عليك أن تضرب 0.84 في 5.00 × 10³ g، ولأن درجة حرارة الأسمنت ازدادت 6.0°C فإن عليك أن تضرب الناتج عن ضرب الكتلة والحرارة النوعية في 6.0°C. --- SECTION: معادلة حساب الحرارة --- معادلة حساب الحرارة q = c × m × ΔT q: الطاقة الحرارية الممتصة أو المنطلقة c: الحرارة النوعية للمادة m: كتلة المادة بالجرام ΔT: التغير في درجة الحرارة (°C) أو (T_f - T_i) النهائية - T الأولية (°C) يمكنك استعمال هذه المعادلة لحساب الحرارة التي امتصتها قطعة الأسمنت. q_concrete = (0.84 J/g.°C) × (5.00 × 10³ g) × 6.0°C = 25,200 J = 25.2 kJ مجموع كمية الحرارة التي امتصتها قطعة الأسمنت هو 25,200 J أو 25.2 kJ. بالمقارنة مع الماء، ما كمية الحرارة التي يمتصها 5.00 × 10³ g من الماء عندما تزداد درجة حرارته بمقدار 6.0°C؟ يمكننا حساب q_water بنفس طريقة حسابها للأسمنت، ولكن هنا يجب استعمال الحرارة النوعية للماء، 4.184 J/g.°C. q_water = (4.184 J/g.°C) × (5.00 × 10³ g) × 6.0°C = 1.3 × 10⁵ J = 130 kJ إذا قسمت الحرارة التي امتصها الماء 130 kJ على الحرارة التي امتصها الأسمنت 25.2 kJ يكون الناتج 5.2؛ ويعني ذلك أن الماء يمتص كمية من الحرارة أكثر خمس مرات من كمية الحرارة التي يمتصها الأسمنت إذا طرأ تغير متساوٍ على درجتي حرارتها. --- SECTION: حساب الحرارة المنطلقة --- حساب الحرارة المنطلقة قد تمتص المواد الحرارة أو تطلقها، لذا تستعمل معادلة حساب الحرارة نفسها لحساب الطاقة التي تطلقها المواد عندما تبرد. افترض أن قطعة من الأسمنت وصلت درجة حرارتها إلى 74.0°C في يوم مشمس وانخفضت إلى 40.0°C في أثناء الليل، فما كمية الحرارة المنطلقة؟ احسب أولاً ΔT: ΔT = 74.0°C - 40.0°C = 34.0°C ثم استعمل معادلة كمية الحرارة: q_concrete = 0.84 J/g.°C × 5.00 × 10³ g × 34.0°C = 142,800 J = 142.8 kJ --- SECTION: تجربة عملية --- تجربة عملية حرارة التفاعل وحرارة المحلول ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **TABLE**: الجدول 1-2 الحرارة النوعية لبعض المواد عند (25°C) 298K Description: No description Table Structure: Headers: المادة | الحرارة النوعية J/g.°C Rows: Row 1: الماء (l) | 4.184 Row 2: الإيثانول (l) | 2.44 Row 3: الماء (s) | 2.03 Row 4: الماء (g) | 2.01 Row 5: البريليوم (s) | 1.825 Row 6: المغنيسيوم (s) | 1.023 Row 7: الألومنيوم (s) | 0.897 Row 8: الأسمنت (s) | 0.84 Row 9: الجرانيت (s) | 0.803 Row 10: الكالسيوم (s) | 0.647 Row 11: الحديد (s) | 0.449 Row 12: الإسترانشيوم (s) | 0.301 Row 13: الفضة (s) | 0.235 Row 14: الباريوم (s) | 0.204 Row 15: الرصاص (s) | 0.128 Row 16: الذهب (s) | 0.129 Calculation needed: Provides specific heat capacity values for various substances at 25°C (298K) for use in heat calculations. Context: This table provides specific heat capacity (c) values, which are essential constants for calculating heat absorbed or released (q) using the formula q = c × m × ΔT, as demonstrated in the accompanying text examples. **QR_CODE**: تجربة عملية Description: A QR code with text 'حرارة التفاعل وحرارة المحلول' and 'ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية' indicating a digital lesson link for a practical experiment on reaction heat and solution heat. Context: This QR code provides access to supplementary digital content, likely a practical experiment guide, to enrich the learning experience related to heat calculations and thermochemistry.