حرارة الانصهار في DSC: هل الرقم طاقة العينة أم طاقة لكل غرام؟

مثلث تدفق حرارة زائد مؤلف، قاعدته 50 ثانية وارتفاعه 0.04 واط، يعطي طاقة 1 جول. على عينة 10 مليغرام، أي 0.01 غرام، تكون 100 جول/غرام. ومثلث آخر قاعدته 100 ثانية وارتفاعه 0.02 واط يعطي الطاقة نفسها رغم اختلاف ارتفاع القمة؛ نصرح بالمحور الزمني والمعايرة وخط الأساس والحدث المختار.

• التعريف المختار يعرض طاقة الانصهار الممتصة لكل كتلة بوحدة جول/غرام. [1] وترتبط مساحة القمة بإنثالبي الانتقال. [2] نموذجنا تدفق زائد معاير بالواط مقابل الزمن فوق خط أساس معلوم؛ لا نحسب الطاقة مباشرة من إشارة فرق حرارة خام أو من محور درجة حرارة دون بيانات التحويل.
• مثلث 50 ثانية و 0.04 واط يعطي نصف 50 في 0.04، أي 1 جول؛ مع 10 مليغرام يساوي 100 جول/غرام. وطاقة 2 جول مع 20 مليغرام تعطي 100 أيضًا. أما 1 جول مع 20 مليغرام فتعطي 50؛ النتيجة لكل غرام لا تستعيد طاقة العينة دون كتلتها.
• مثلث 100 ثانية و 0.02 واط له طاقة 1 جول نفسها رغم نصف الارتفاع. إذا أضيف خط أساس ثابت 0.005 واط خلال 100 ثانية، كانت مساحة الإشارة الخام 1.5 جول، منها 0.5 للأساس و 1 للحدث المختار. لا نحتفظ بالمساحة الخام بوصفها طاقة الحدث المصحح.
• 40 مليواط في قاعدة 50 ثانية يعطي مساحة 1000 مليواط·ثانية، أي 1 جول. و 10 مليغرام تساوي 0.01 غرام؛ القسمة تعطي 100 جول/غرام أو 0.1 جول/مليغرام. تغيير اتجاه عرض القمة لا يبدل مقدار طاقة النموذج، ويجب حفظ اصطلاح الإشارة في التقرير.
• هدف 80 جول/غرام عند كتلة 10 مليغرام يحتاج طاقة 0.8 جول في بديل مستقل. وفي مثلث ثابت القاعدة 50 ثانية يحتاج قمة 0.032 واط. ومع طاقة 1 جول ثابتة يحتاج الهدف كتلة 12.5 مليغرام؛ هذه علاقات حسابية، وليست تنبؤًا بما ينتج عن تغيير عينة فعلية.
• طاقة 0.9 إلى 1.1 جول وكتلة 0.01 غرام ثابتة تعطي 90 إلى 110 جول/غرام. إذا كانت الكتلة أيضًا 0.009 إلى 0.011 وكل الأزواج ممكنة، فالحدان نحو 81.818182 و 122.222222. 100 ممكن لبعض البدائل، وليس مضمونًا لها كلها؛ لم نعط توزيعًا احتماليًا.
• احفظ الحدث وحدود التكامل وخط الأساس والمحور والوحدات والكتلة وشروط الدورة. رسمنا يقارن مثلثين مؤلفين على مقياس واحد؛ لا يستنتج درجة انصهار أو نسبة تبلور أو نقاوة أو قبول خامة. نتائج من أحداث أو دورات مختلفة تحتاج بياناتها، ولا يكملها تشابه الرقم.

تفتح ريم في قسم الجودة جدولًا فيه عمود طاقة وآخر قيمة بالنسبة إلى الكتلة. لا تنقل العدد من أحدهما إلى الآخر لتوحيد شكل الورقة. في تمريننا نحدد حدث انصهار واحدًا، وكتلة معلومة، ومساحة بعد طرح خط أساس محدد. إذا تغير اسم الحدث أو وحدته أو حدوده، لا تبقى المقارنة نفسها لمجرد أن الجهاز يحمل الاختصار ذاته.

نستخدم معنى الطاقة بالنسبة إلى الكتلة من الخلاصة. [1] لم نعط سعة حرارية من تغير درجة العينة، ولا نحسب جولًا لكل كلفن. كذلك لم نعط حرارة نوعية بوحدة جول لكل غرام وكلفن. وحدة جول/غرام في بطاقتنا تصف طاقة الحدث المختار إلى الكتلة، ولا تحتاج إضافة كلفن إلى مقامها لكي تبدو مثل حقل مألوف من درس آخر.

نصرح أن المحور الأفقي زمن بالثانية، والرأسي تدفق زائد معاير بالواط، وأن خط الأساس أزيل في منحنى الحدث. لم نعط جهازًا يسجل فرق حرارة خامًا ثم نفترض أن ارتفاعه واط. ولو كانت ورقة المورد تعرض درجة حرارة أفقيًا، لاحتجنا وصف التحويل ومعدل المسح ومعالجة الإشارة؛ لا نطبق مساحة الواط في الثانية على محاور مختلفة دون بياناتها.

في الفروع التي نقارنها نثبت معنى الحدث والدورة وشروط المعالجة واصطلاح الإشارة. لا نختار درجات أو غازًا أو برنامج تسخين، ولا نزعم أن رسمنا نتيجة مسح لعينة مشتراة. بطاقة صناعية فعلية تحتاج وصفها الأصلي؛ هذا المثال يكمل مدخلاته التعليمية فقط، ويترك ظروف اختبار لم يعطها التقرير مجهولة بدل نسخها من أرقامنا.

تبدأ دالة الحدث عند صفر واط وصفر ثانية، وترتفع خطيًا إلى 0.04 عند 25، ثم تهبط خطيًا إلى صفر عند 50. تحت المنحنى مثلث كامل فوق الأساس. مساحته نصف القاعدة 50 في الارتفاع 0.04، أي 1 واط·ثانية، وهو 1 جول. كلا الجزأين محدد، فلا نفترض شكلًا غائبًا بين قراءات قليلة منفصلة.

نحول كتلة العينة 10 مليغرام إلى 0.01 غرام. قسمة 1 جول على 0.01 غرام تعطي 100 جول/غرام. الرقم 100 أكبر عدديًا من 1، لكنه نسبة للكتلة وليس طاقة زادت بسبب إجراء القسمة. تحتفظ ريم بالطاقة 1 وبالكتلة 0.01 بجوار النتيجة حتى يستطيع زميل إعادة العملية، ولا تبدو الأعداد أوصافًا متنافسة لكمية واحدة.

وفي بطاقة مستقلة نؤلف طاقة 2 جول وكتلة 20 مليغرام، أي 0.02 غرام، فنحصل على 100 جول/غرام أيضًا. تضاعف البسط والمقام بعامل واحد، فبقيت النسبة. لم نعط بالضرورة المنحنى نفسه أو عينة قابلة للاستبدال بالأولى. التساوي هنا يخص عملية التطبيع، ولا يختار طاقة حدث كاملة إذا حفظت النسبة وحدها.

أما بطاقة 1 جول وكتلة 20 مليغرام فتعطي 50 جول/غرام. الطاقة ثابتة في هذا الفرع، والكتلة مضاعفة، فانخفضت النتيجة إلى النصف. لا نستنتج أن أخذ ضعف مادة فعلية يبقي طاقتها 1؛ ألفنا مدخلين مستقلين. قيمة لكل غرام لا تكفي وحدها لتسمية خامة أو توقع أدائها، ولا يعوض تشابه الاسم التجاري بيان الكتلة والحدث.

نؤلف مثلثًا آخر يبدأ عند صفر، ويصل 0.02 واط عند 50 ثانية، وينتهي عند صفر في 100 ثانية. المساحة نصف 100 في 0.02 تساوي 1 جول. ارتفاعه نصف ارتفاع المثلث الأول، لكن قاعدته ضعفه، فاحتفظ بالطاقة. هذا المثال يوضح ارتباط المساحة المشار إليه في الخلاصة. [2] لا يقدم أثرًا تجريبيًا لتغيير سرعة جهاز.

لو ثبتت القاعدة 50 ورفعنا الارتفاع إلى 0.06 واط في بديل جديد، لصارت الطاقة 1.5 جول. يمكن للارتفاع أن يدخل الحساب عندما نعطي شكلًا وقاعدة، لكنه لا يختار المساحة منفردًا. ريم تطلب حدود الحدث والمحاور وطريقة التعامل مع الأساس قبل اعتبار قمة أعلى دليلًا على طاقة أكبر. شكل كامل مؤلف يختلف عن كلمة أعلى في وصف مختصر.

نضيف للمثلث الثاني خط أساس ثابت 0.005 واط على كامل 100 ثانية. تصبح الإشارة الخام عند الطرفين 0.005، وعند القمة 0.025. مساحة الأساس مستطيل 0.005 في 100، أي 0.5 جول، ومساحة الإشارة الكاملة 1.5. طرح 0.5 يعيد طاقة الحدث 1. لا نجمع الأساس مع الحدث ثم نعرض 1.5 باسم المساحة المصححة التي عرفناها سابقًا.

لم نعلم كيف يختار جهاز فعلي خط أساسه أو يصحح المعايرة. في هذا الفرع الأساس معلوم صراحة، والدالة الزائدة معلومة، لذلك نستطيع فصل المساحتين. لو تغير الأساس أو حدود التكامل في تقرير، يجب حفظ وصف التغيير قبل تفسير اختلاف الطاقة. لا نحذف جزءًا من منحنى مورد لأن مساحة مثالنا صارت أسهل؛ المعالجة الفعلية لها بياناتها.

نعرض قمة المثلث الأول بالمليواط بدل الواط: 0.04 واط تساوي 40 مليواط. نصف 50 ثانية في 40 مليواط يعطي 1000 مليواط·ثانية، أي 1 جول. التحويل لا يضيف طاقة إلى العينة؛ يعيد كمية واحدة بوحدة عرض مختلفة. إذا كتب الجدول 1000 جولًا بعد هذه العملية فقد تجاهل عامل المليواط، ولم يسجل حدثًا حراريًا جديدًا.

كما أن قسمة 1 جول على 10 مليغرام تعطي 0.1 جول/مليغرام، المكافئة لـ 100 جول/غرام. كبر العدد أو صغره يتبع المقام الذي كتبناه. لا يقارن الموظف 0.1 مع 100 بوصفهما خامتين مختلفتين دون مراجعة الوحدة. ولو استعمل 10 كأنه غرام، لخرج 0.1 جول/غرام، نتيجة سؤال بكتلة أكبر ألف مرة من بطاقتنا.

يمكن عرض الدالة المؤلفة أسفل المحور باستعمال اصطلاح يجعل الامتصاص سالبًا. تصبح المساحة الموقعة سالب 1 جول، بينما مقدار الطاقة الممتصة الذي قصدناه 1. يؤكد المصدر أن اتجاه عرض القمة قد يختلف باختلاف اختيار الإشارة. [2] لذلك نكتب الاصطلاح قبل استنتاج أن قمة هابطة تعني حدثًا يطلق الطاقة؛ اتجاه الشاشة وحده ناقص البيان.

وإذا كانت الكتلة صفرًا، تعذرت عملية التطبيع، مهما كانت المساحة واضحة. وإذا كان لدينا ارتفاع دون قاعدة أو شكل منحنى، بقيت الطاقة مجهولة. زيادة المنازل العشرية في الارتفاع لا تعوض الحدود التي غابت. كذلك لا نحصل من الواط على درجة حرارة بعامل تحويل؛ لم نزود علاقة تجعل تلك الكمية جوابًا لما نريد قياسه.

نثبت كتلة 10 مليغرام، أي 0.01 غرام، ونطلب 80 جول/غرام في بديل مؤلف. الطاقة اللازمة 80 في 0.01 تساوي 0.8 جول. نراجع 0.8 على 0.01 فنعود 80. هذا هدف حسابي اخترناه؛ لم نقدمه حد جودة أو قبول مادة. حفظ الكتلة جعل مجهول الطاقة واحدًا، فلا نحتاج نقل نتيجة من عينة أخرى لإكمال السؤال.

إذا احتفظ البديل بشكل مثلث وقاعدة 50 ثانية، يصبح ارتفاعه المطلوب ضعف 0.8 مقسومًا على 50، أي 0.032 واط. المثلث ذو القمة 0.04 كان يعطي 1 جول؛ لم نغير قراءته القديمة إلى 0.032 دون تصريح. إنما عرفنا منحنى جديدًا يحقق الهدف تحت شروط الشكل والقاعدة المختارتين، ولا نتنبأ بأن جهازًا سيخرج هذه القمة عند ضبط معين.

وفي سؤال مستقل نثبت الطاقة 1 جول ونطلب 80 جول/غرام، فتكون الكتلة 1 على 80، أي 0.0125 غرام أو 12.5 مليغرام. قسمة 1 على 0.0125 تعيد 80. اختلاف المدخل المعلوم نقل الجواب من الطاقة إلى الكتلة. لا يثبت الحل أن زيادة كتلة عينة فعلية تحفظ المساحة 1؛ ذلك كان فرض السؤال، وليس قانونًا استنتجناه من نتيجته.

إذا وصل 100 جول/غرام وحده بلا كتلة، فلا نعرف هل الطاقة 1 مع 0.01 غرام أم 2 مع 0.02 أو بطاقة أخرى. كذلك لا نستعيد مساحة إشارة خام بلا محور ومعايرة وأساس. النتيجة بالنسبة إلى الكتلة تحفظ علاقة، ولا تعيد جميع تفاصيل القياس. تسجل ريم الحقل الناقص بالاسم وتتركه مفتوحًا بدل ملء الجدول بمقدار من أول مثال.

نعرف طاقة الحدث فقط بين 0.9 و 1.1 جول، شاملًا الطرفين، ونثبت الكتلة 0.01 غرام. قسمة الطرفين على الكتلة تعطي 90 إلى 110 جول/غرام. المقام موجب ثابت، ولذلك يصعد الناتج مع الطاقة. 100 ممكنة عند 1، لكنها ليست القيمة التي تخرج من كل بديل في المجال؛ لم نزود قراءة واحدة تحدد البسط فعليًا.

إذا كان شرط التمرين ألا تقل النتيجة عن 100، فلا يحققه كل هذا المجال؛ 0.9 تعطي 90. أما شرط ألا تقل عن 80 فيحققه كل بديل تحت الكتلة الثابتة. الفرق بين سؤال بعض البدائل وكلها يحدد الجواب، ولا يحتاج تفسير مادة أو احتمال. نوضح أن الحدود أهداف تمرين قبل وضع علامة قبول تخص حسابه فقط.

وفي فرع أوسع تكون الطاقة 0.9 إلى 1.1 والكتلة 0.009 إلى 0.011 غرام، مع إمكان كل الأزواج وتوافق معنى الحدث. أصغر نسبة 0.9 على 0.011، نحو 81.818182 جول/غرام؛ أكبرها 1.1 على 0.009، نحو 122.222222. جمع الطرفين الأصغرين يعطي 0.9 على 0.009، أي 100، وهو زوج مسموح لكنه ليس الحد الأدنى للمجال.

ويعطي الطرفان الأعلىان 1.1 على 0.011 النتيجة 100 أيضًا، لكن هذا الاتفاق لا يختصر جميع الأزواج إلى 100. لم نعط ارتباطًا يقيد الطاقة والكتلة بهذه الأزواج فقط أو توزيعًا احتماليًا لها. إذا جاء قيد جديد، يعاد الحساب على البدائل التي يسمح بها. حدود المجال ليست فترة ثقة أو تقرير تكرارات مختبر لم ننفذها.

تحتفظ ريم بالكتلة ووحدتها، والحدث والدورة وحدود المساحة وخط الأساس والمحاور واصطلاح الإشارة، ثم الطاقة والنتيجة المطَبعة. تميز القيم التي أعطيت من التي حسبت، وتكتب أن الرسوم مؤلفة عندما تكون كذلك. يتيح ذلك إعادة 1 و 100 في بطاقتنا، ومعرفة ما تغير إذا وصلت نسخة أخرى تستخدم أساسًا أو كتلة مختلفين.

الرسم الأصلي يعرض المثلثين بنفس المقياس: 5 بكسلات لكل ثانية و 8000 بكسل لكل واط. الأول قاعدته 250 وارتفاعه 320 بكسل، والثاني قاعدته 500 وارتفاعه 160؛ مساحة كل منهما 40000 بكسل مربع. قسمة هذه المساحة على حاصل المقياسين 40000 تعيد 1 واط·ثانية. نصف الارتفاع لم يخفض المساحة لأن القاعدة تضاعفت في الدالة المختارة.

لا نحسب نسبة تبلور من 100 جول/غرام؛ لم نزود حرارة مرجعية لعينة بلورية كاملة أو معالجة أحداث أخرى أو تركيبًا محددًا. كذلك لا نسمي 100 درجة انصهار، ولا نقرأ درجة من محورنا الزمني. تحتاج تلك الأسئلة حقولًا أو نماذج أخرى. وضوح حساب الكتلة والمساحة لا يملأ ما تركه المثال خارج حدوده.

وعند قراءة عرض مادة، يحتفظ الملف بالنتيجة وتعريفها وظروفها بدل ترتيب 100 و 50 بوصفهما حكمًا شاملًا على خامتين. قد يكون المطلوب مقارنة حدث معين، وعندئذ تحتاج بياناته المتوافقة؛ وقد يكون المطلوب أداء منتج، فيحتاج دليله. هذا الشرح لا يصدر شهادة فحص، لكنه يمنع الخلط بين مساحة حدث وطاقة عينة وقيمة لكل غرام عند نقل أرقام التقرير.