علوم وفضاء

حرارة الاتزان لكتلتين متساويتين: هل تقع في المنتصف؟

سعتان مختلفتان
النهاية 35°C.

حرارة الاتزان لكتلتين متساويتين تعتمد على سعتيهما. [1]

الخلاصة السريعة

سعتان متساويتان للمنتصف لبدايتين مختلفتين. [1]

  • صلبان افتراضيان متلامسان ومعزولان، بلا شغل أو تفاعل أو وعاء مؤثر. C1=m1c1 وC2=m2c2 سعتان موجبتان ثابتتان بوحدة J/K؛ m كتلة بالكغ وc حرارة نوعية بوحدة J/(kg·K). [1]
  • Tf درجة النهاية؛ T1 وT2 البداية بالسيليزية. C1(Tf−T1)+C2(Tf−T2)=0؛ المكتسب يساوي المفقود. فرق السيليزي يساوي فرق كلفن. [1]
  • Tf=(C1T1+C2T2)/(C1+C2)، أقرب للأكبر سعة. عند T1≠T2 تتحقق النهاية الوسطى فقط إذا C1=C2؛ الكتلة وحدها لا تكفي. [1]
  • m1=m2=1kg وc1=300 وc2=900J/(kg·K)، وT1=80°C وT2=20°C؛ السعتان 300 و900J/K. Tf=35°C، والمنتصف 50°C. قيم مؤلفة لمادتين غير مسماتين. [1]
  • يفقد الأول 300×45=13500J ويكتسب الثاني 900×15=13500J. تساوي السعتين يتطلب m1/m2=c2/c1=3؛ عندها النهاية 50°C. [1]
  • لا تغير طور؛ الانصهار يحتاج حرارة كامنة. الموازنة لا تحدد الزمن. تغير السعات أو مشاركة الوعاء يتطلب تعديلًا. [1][2]

شروط الحساب

صلبان افتراضيان متلامسان ومعزولان، بلا شغل أو تفاعل أو وعاء مؤثر. C1=m1c1 وC2=m2c2 سعتان موجبتان ثابتتان بوحدة J/K؛ m كتلة بالكغ وc حرارة نوعية بوحدة J/(kg·K). [1]

ميزان الحرارة

Tf درجة النهاية؛ T1 وT2 البداية بالسيليزية. C1(Tf−T1)+C2(Tf−T2)=0؛ المكتسب يساوي المفقود. فرق السيليزي يساوي فرق كلفن. [1]

شرط المنتصف

Tf=(C1T1+C2T2)/(C1+C2)، أقرب للأكبر سعة. عند T1≠T2 تتحقق النهاية الوسطى فقط إذا C1=C2؛ الكتلة وحدها لا تكفي. [1]

مثال عددي

m1=m2=1kg وc1=300 وc2=900J/(kg·K)، وT1=80°C وT2=20°C؛ السعتان 300 و900J/K. Tf=35°C، والمنتصف 50°C. قيم مؤلفة لمادتين غير مسماتين. [1]

فحص الطاقة

يفقد الأول 300×45=13500J ويكتسب الثاني 900×15=13500J. تساوي السعتين يتطلب m1/m2=c2/c1=3؛ عندها النهاية 50°C. [1]

موازنة الحرارة
توازن الحرارة.

حدود النموذج

لا تغير طور؛ الانصهار يحتاج حرارة كامنة. الموازنة لا تحدد الزمن. تغير السعات أو مشاركة الوعاء يتطلب تعديلًا. [1][2]

المراجع

  1. ميزان الحرارة
  2. تغير الطور

الحرارة النوعية

أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.