نسبة السعتين من درجة الاتزان: هل نعرف كمية الحرارة؟

نسبة السعتين من درجة الاتزان يمكن حسابها مع درجتي البداية المختلفتين. لكن السعتين المطْلقتين وكمية الحرارة تبقيان مجهولتين؛ نقارن نموذجين مؤلفين. [1][2]

الخلاصة السريعة

القراءات تحدد نسبة السعتين، وتحتاج كمية الحرارة إلى معلومة إضافية. [1]

• جسمان صلبان متلامسان ومعزولان، بلا شغل أو تفاعل أو تغير طور أو وعاء مؤثر. Ch سعة الساخن وCc سعة البارد؛ سعتان كليتان موجبتان ثابتتان بوحدة J/K. [1]
• Th,Tc درجتا البداية وTf النهاية بالسيليزية. نعرّف Q مقدار الحرارة المنتقلة بالجول: Ch(Th−Tf)=Cc(Tf−Tc)=Q؛ فرق °C يساوي فرق K. [1]
• عندما Th>Tf>Tc: Ch/Cc=(Tf−Tc)/(Th−Tf). في مثالنا Th=80°C وTc=20°C وTf=40°C؛ النسبة 20/40=1/2، وليست قيمة أي سعة منفردة. [1]
• Ch=100 وCc=200J/K يعطيان Q=4000J. مضاعفتهما إلى 200 و400J/K تعطي Q=8000J؛ درجتا البداية والنهاية نفسها في النموذجين. [2]
• ضرب السعتين في λ>0 يحفظ النسبة وTf، ويضرب Q في λ. إذا عُرفت Cc=200J/K في مثال القراءات، صارت Ch=100J/K وQ=4000J. [2]
• إذا Th=Tc=40°C، تكون Tf=40°C وQ=0 مهما كانت السعتان الموجبتان. لا تحدد هذه القراءات نسبتهما؛ صيغة النسبة السابقة تصبح 0/0 فلا نستعملها. [1]

المراجع

1. OpenStax: الحرارة وموازنة الاتزان
2. OpenStax: تعريف السعة الحرارية

مفهوم الحرارة النوعية

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