تغير الطاقة Calculator
احسب تغير الطاقة من الكتلة والسعة الحرارية النوعية وتغير درجة الحرارة.
Formula first
Overview
تحدد هذه المعادلة كمية الطاقة الحرارية المنتقلة من مادة أو إليها مع تغير درجة حرارتها. تعتمد على السعة الحرارية النوعية، وهي ثابت خاص بالمادة يحدد مقدار الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة وحدة كتلة بمقدار درجة واحدة.
Symbols
Variables
m = Mass, c = Specific Heat Capacity, T = Temperature Change, E = Energy Change
Apply it well
When To Use
When to use: استخدم هذه الصيغة عندما يتم تسخين مادة أو تبريدها دون أن تمر بتغير في الحالة، مثل الانصهار أو الغليان. تفترض أن السعة الحرارية النوعية تظل ثابتة طوال فترة درجة الحرارة وأن النظام معزول حرارياً عن محيطه.
Why it matters: يعد حساب تغير الطاقة أمرًا أساسيًا لتصميم أنظمة التدفئة الفعالة، وفهم الديناميكا الحرارية للمناخ العالمي، والتنبؤ بإنتاج الحرارة الأيضية في علم الأحياء. كما أنه الأساس لعلم السعرات الحرارية، والذي يستخدم لقياس محتوى الطاقة في الوقود والأطعمة.
Avoid these traps
Common Mistakes
- استخدام الكتلة بالجرام (عادة ما يتطلب كيلوجرام).
- استخدام T بدلاً من Δ T.
- النسيان أن ΔT هي نفسها في °C و K.
- استخدام قيمة خاطئة للسعة الحرارية النوعية للمادة.
One free problem
Practice Problem
ما مقدار الطاقة بالجول المطلوبة لتسخين 250 جرامًا من الماء (c = 4.18 J/g°C) من 20°C إلى 80°C؟
Hint: اطرح درجة الحرارة الأولية من درجة الحرارة النهائية لإيجاد التغير في درجة الحرارة (ΔT).
The full worked solution stays in the interactive walkthrough.
References
Sources
- Atkins Physical Chemistry
- Halliday, Resnick, Walker, Fundamentals of Physics
- Incropera, DeWitt, Bergman, Lavine, Fundamentals of Heat and Mass Transfer
- NIST Guide for the Use of the International System of Units (SI), Special Publication 811
- IUPAC Gold Book (Compendium of Chemical Terminology)
- Atkins' Physical Chemistry, 11th Edition
- Halliday, Resnick, and Walker, Fundamentals of Physics, 11th Edition
- Britannica, The Editors of Encyclopaedia. 'Calorie'. Encyclopedia Britannica, 22 Aug. 2024