كمية الحرارة اللازمة لصهر الكتلة الصلبة - كتاب الفيزياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 الحرارة الكامنة للانصهار والتبخر

المفاهيم الأساسية

الحرارة الكامنة للانصهار (Hf): كمية الحرارة اللازمة لصهر كتلة ما تساوي مقدار تلك الكتلة، مضروبة في الحرارة الكامنة لانصهار مادتها.

الحرارة الكامنة للتبخير (Hv): كمية الحرارة اللازمة لتبخير سائل ما تساوي كتلة السائل، مضروبة في الحرارة الكامنة لتبخير مادته.

خريطة المفاهيم

```markmap

تغيرات حالة المادة وقوانين الديناميكا الحرارية

تغيرات حالة المادة

الحالات الثلاث الشائعة

• الصلبة
• السائلة
• الغازية

تفسير التغيرات

• اكتساب طاقة حرارية يزيد حركة الجزيئات ودرجة الحرارة
• عند نقطة معينة، تتغلب الطاقة على قوى التماسك بين الجزيئات فتتغير الحالة

الحرارة الكامنة

• للانصهار

- كمية الطاقة اللازمة لانصهار 1 كجم من مادة

- مثال: للجليد 3.34 \times 10^5 J/kg

- تمثل بخط أفقي (B-C) في منحنى التسخين

- المعادلة: Q = m H_f

• للتبخر

- كمية الطاقة اللازمة لتبخر 1 كجم من سائل

- مثال: للماء 2.26 \times 10^6 J/kg

- تمثل بخط أفقي (D-E) في منحنى التسخين

- المعادلة: Q = m H_v

درجات التحول

• درجة الانصهار

- درجة حرارة ثابتة أثناء التحول من صلب إلى سائل

- الطاقة المكتسبة تكسر قوى التماسك دون زيادة الطاقة الحركية

• درجة الغليان

- درجة حرارة ثابتة أثناء التحول من سائل إلى غاز

- كل الطاقة المكتسبة تغير الحالة

قيم مرجعية لمواد شائعة

• النحاس: H_f = 5.07 \times 10^6 J/kg, H_v = 2.05 \times 10^5 J/kg
• الماء (الجليد): H_f = 3.34 \times 10^5 J/kg, H_v = 2.26 \times 10^6 J/kg
• الحديد: H_f = 6.29 \times 10^5 J/kg, H_v = 2.66 \times 10^5 J/kg

قوانين الديناميكا الحرارية

القانون الأول

• حفظ الطاقة في الأنظمة الحرارية
• التمييز بين الحرارة والشغل

القانون الثاني

• اتجاه انتقال الحرارة
• الإنتروبي (مقياس العشوائية)

تطبيق تاريخي

• المحرك البخاري (القرن 18)
• يحول حرارة الماء إلى بخار يدفع مكبسًا
• يتكثف البخار مرة أخرى إلى سائل

```

نقاط مهمة

• ميل الخط في منحنى التسخين يمثل مقلوب الحرارة النوعية للمادة في كل حالة (صلبة، سائلة، غازية).
• ميل الخط للماء أقل من ميله للجليد والبخار، لأن للماء حرارة نوعية أكبر.
• عند التجمد أو التكثيف، تفقد المادة كمية حرارة تساوي Q = m H_f أو Q = m H_v، وتشير الإشارة السالبة إلى انتقال الحرارة من المادة إلى المحيط.

الجول 2-6

الحرارة الكامنة للانصهار والتبخر لبعض المواد الشائعة

ويمثل هذا الميل مقلوب الحرارة النوعية للجليد. في حين يمثل الميل بين النقطتين C و D مقلوب الحرارة النوعية للماء، كما يمثل الميل بعد النقطة E مقلوب الحرارة النوعية للبخار. لاحظ أن ميل الخط في حالة الماء أقل من ميله في حالتي الجليد والبخار. وهذا عائد إلى أن لماء حرارة نوعية أكبر مما للجليد والبخار. ويعبر عن كمية الحرارة Q اللازمة لصهر كتلة m من المادة الصلبة بالمعادلة الآتية:

Q = m Hf

كمية الحرارة اللازمة لصهر كتلة ما تساوي مقدار تلك الكتلة، مضروبة في الحرارة الكامنة لانصهار مادتها.

كما يعبر عن كمية الحرارة Q اللازمة لتبخير كتلة m من السائل بالمعادلة الآتية:

Q = m Hv

كمية الحرارة اللازمة لتبخير سائل ما تساوي كتلة السائل، مضروبة في الحرارة الكامنة لتبخير مادته.

وعندما يتجمد السائل، فإنه يفقد كمية من حرارته تساوي Q وهي الطاقة التي يفقدها ليتحول إلى الحالة الصلبة. وتشير الإشارة السالبة إلى أن الحرارة تنتقل من المادة إلى المحيط الخارجي. وبالطريقة نفسها، عندما يتكثف بخار إلى سائل، فإنه يفقد كمية الحرارة الكامنة للتبخير Hv لبعض المواد.

تجربة عملية ما مقدار الطاقة اللازمة لصهر الجليد؟ ارجع إلى دليل التجارب في منصة منصة عين الإثرائية

وبين الجدول 2-6 لبعض المواد.

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

180

الجول 2-6 الحرارة الكامنة للانصهار والتبخر لبعض المواد الشائعة ويمثل هذا الميل مقلوب الحرارة النوعية للجليد. في حين يمثل الميل بين النقطتين C و D مقلوب الحرارة النوعية للماء، كما يمثل الميل بعد النقطة E مقلوب الحرارة النوعية للبخار. لاحظ أن ميل الخط في حالة الماء أقل من ميله في حالتي الجليد والبخار. وهذا عائد إلى أن لماء حرارة نوعية أكبر مما للجليد والبخار. ويعبر عن كمية الحرارة Q اللازمة لصهر كتلة m من المادة الصلبة بالمعادلة الآتية: --- SECTION: كمية الحرارة اللازمة لصهر الكتلة الصلبة --- Q = m Hf كمية الحرارة اللازمة لصهر كتلة ما تساوي مقدار تلك الكتلة، مضروبة في الحرارة الكامنة لانصهار مادتها. كما يعبر عن كمية الحرارة Q اللازمة لتبخير كتلة m من السائل بالمعادلة الآتية: --- SECTION: كمية الحرارة اللازمة لتبخير السائل --- Q = m Hv كمية الحرارة اللازمة لتبخير سائل ما تساوي كتلة السائل، مضروبة في الحرارة الكامنة لتبخير مادته. وعندما يتجمد السائل، فإنه يفقد كمية من حرارته تساوي Q وهي الطاقة التي يفقدها ليتحول إلى الحالة الصلبة. وتشير الإشارة السالبة إلى أن الحرارة تنتقل من المادة إلى المحيط الخارجي. وبالطريقة نفسها، عندما يتكثف بخار إلى سائل، فإنه يفقد كمية الحرارة الكامنة للتبخير Hv لبعض المواد. تجربة عملية ما مقدار الطاقة اللازمة لصهر الجليد؟ ارجع إلى دليل التجارب في منصة منصة عين الإثرائية وبين الجدول 2-6 لبعض المواد. وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 180 --- VISUAL CONTEXT --- **QR_CODE**: ما مقدار الطاقة اللازمة لصهر الجليد؟ ارجع إلى دليل التجارب في منصة منصة عين الإثرائية Description: A red box containing text and a QR code, labeled as a practical experiment. Data: N/A Context: Links to an external digital resource for a practical experiment. **TABLE**: الحرارة الكامنة للانصهار والتبخر لبعض المواد الشائعة Description: A table listing common materials and their latent heat of fusion and vaporization. Table Structure: Headers: المادة | الحرارة الكامنة للانصهار Hf (J/kg) | الحرارة الكامنة للتبخير Hv (J/kg) Rows: Row 1: النحاس | 5.07 × 10^6 | 2.05 × 10^5 Row 2: الزئبق | 2.72 × 10^5 | 1.15 × 10^4 Row 3: الذهب | 1.64 × 10^5 | 6.30 × 10^4 Row 4: الميثانول | 8.78 × 10^5 | 1.09 × 10^5 Row 5: الحديد | 6.29 × 10^5 | 2.66 × 10^5 Row 6: الفضة | 2.36 × 10^5 | 1.04 × 10^4 Row 7: الرصاص | 8.64 × 10^5 | 2.04 × 10^4 Row 8: الماء (الجليد) | 2.26 × 10^6 | 3.34 × 10^5 Calculation needed: Provides reference values for latent heat of fusion and vaporization for various substances. X-axis: المادة Y-axis: الحرارة الكامنة (J/kg) Data: Table contains three columns: المادة (Material), الحرارة الكامنة للانصهار Hf (J/kg) (Latent Heat of Fusion), and الحرارة الكامنة للتبخير Hv (J/kg) (Latent Heat of Vaporization). Key Values: النحاس: Hf = 5.07 × 10^6 J/kg, Hv = 2.05 × 10^5 J/kg, الزئبق: Hf = 2.72 × 10^5 J/kg, Hv = 1.15 × 10^4 J/kg, الذهب: Hf = 1.64 × 10^5 J/kg, Hv = 6.30 × 10^4 J/kg, الميثانول: Hf = 8.78 × 10^5 J/kg, Hv = 1.09 × 10^5 J/kg, الحديد: Hf = 6.29 × 10^5 J/kg, Hv = 2.66 × 10^5 J/kg, الفضة: Hf = 2.36 × 10^5 J/kg, Hv = 1.04 × 10^4 J/kg, الرصاص: Hf = 8.64 × 10^5 J/kg, Hv = 2.04 × 10^4 J/kg, الماء (الجليد): Hf = 2.26 × 10^6 J/kg, Hv = 3.34 × 10^5 J/kg Context: This table provides specific values for latent heat of fusion (Hf) and latent heat of vaporization (Hv) for common substances, which are used in calculations involving phase changes.