الرئيسية > السؤال
السؤال
كيف يمكننا حساب التناسب بالحرارة عند خلط سائلين ؟!
السائلين مختلفان, اريد قانون لحساب ذالك.
العلوم | الكيمياء 16‏/10‏/2010 تم النشر بواسطة Ardent.
الإجابات
1 من 2
19‏/10‏/2010 تم النشر بواسطة بدون اسم.
2 من 2
يمكنك الاستعانة بقوانين الديناميكا الحرارية والاتزان الحراري.

بالنسبة لسائلين ما نحتاجه هو كتلة كل منهما، درجة حرارة كل منهما قبل الاختلاط، والسعة الحرارية لكل منهما وهي تختلف بحسب نوع السائل. ينص قانون التعادل الحراري بأن:

كمية الطاقة الحرارية التي يفقدها أحد السائلين = كمية الطاقة الحرارية التي يكتسبها الآخر.

تعطى كمية الحرارة التي يكتسبها أو يفقدها جسم بدلالة كتلته، فرق درجة الحرارة، وسعته الحرارية بأنها:
كتلة الجسم × فرق درجة الحرارة × ثابت السعة الحرارية.

إذا استعملنا الرموز التالية:
m= الكتلة
T=الحرارة
D= فارق درجات الحرارة
C=ثابت السعة الحرارية
Q=كمية الحرارة
فإن:
Q = m×D×C
في حالة سائلين سنفرض السائل الساخن بالمواصفات m1، C1و حرارته T1 بينما السائل الأبرد هو m2, C2 وحرارته T2

عودة لتوضيح مفهومي الفرق في درجة الحرارة فإن السائلين سيتعادلان بعد الخلط عند درجة حرارة مشتركة هي Tوعليه نقول أن السائل الأول انخفضت درجة حرارته من T1 إلى T ويكون الفرق D1=T1-T أما السائل الثاني فقد ارتفعت درجة حرارته من T2 إلى T ويكون الفرق هو D2=T-T2

تكون معادلة الاتزان بالتالي Q1 =Q2 أي أن:
          m1C1D1=m2C2D2
أو بدلالة T1 وT2
          m1C1(T1-T)=m2C2(T-T2)                               ...1
كما ترى إذا كانت m1,m2,T1,T2,C1,C2 معلومة فإن بإمكاننا حل المعادلة لإيجاد T كما يلي:
m1C1T1 - m1C1T =m2C2T -m2C2T2
وعليه
T(m1C1 + m2C2)=m1C1T1 + m2C2T2        
وأخيرا تصبح:
                                       T=(m1C1T1 +m2C2T2)/(m1C1 + m2C2)                             ...2
           
في حال السوائل من نفس النوع فإن C1=C2=C فيمكن تبسيط المعادلة السابقة إلى:
                                       T=(m1T1 +m2T2)/(m1 + m2)                             ...3
هذه المعادلة الأخيرة مفيدة جدا كونها تخلصنا من مشكلة البحث عن السعة الحرارية للمواد.
لو أخذنا مثالا في حال الماء وزيت الطبخ فإن السعة الحرارية للماء هي 4180 جول لكل كيلوغرام, وللزيت 2000 جول لكل كغم، وإذا كان لدينا 2 كيلوغرام من الماء و1 كيلوغرام من زيت الطبخ فإن وكانت درجة حرارة زيت الطبخ هي 400 درجة مئوية ودرجة حرارة الماء هي 25 درجة مئوية فإن مزيج الماء وزيت الطبخ (هما لن يمتزجان بالنهاية) يتعادلان حراريا عند 97 درجة مئوية تقريبا.

بالطبع نحن نتحدث عن نظام معزول حراريا ولكن في الواقع ستلاحظ أن درجة الحرارة أقل من هذه القيمة نظرا لأن مفاقيدا حرارية تشع عبر الإناء إلى الجو المحيط.
23‏/10‏/2010 تم النشر بواسطة بدون اسم.
قد يهمك أيضًا
ماهو الشد السطحي
مالمعدن المسمى المعدن السائل
ما هو التمدد الشاذ للماء ؟
لماذا يفقد الجميع حماسهم تجاه جوجل إجابات سواء سائلين أم مجيبين؟؟
تسجيل الدخول
عرض إجابات Google في:: Mobile | كلاسيكي
©2014 Google - سياسة الخصوصية - مساعدة