قانون Q = mcΔT – تدريبات الحرارة النوعية
Q = mcΔT — الحرارة اللازمة لتغير درجة الحرارة (دون تغير في الحالة الفيزيائية)
كمية الحرارة اللازمة لتغيير درجة حرارة مادة ما (دون تغير في حالتها) هي Q = m c ΔT. حيث c هي السعة الحرارية النوعية و ΔT = T₂ − T₁.
دليل — كيفية استخدام هذه الصيغة
- 1. حوّل الكتلة إلى كيلوغرام إذا كانت c بوحدة J/kg·°C.
- 2. احسب ΔT = T₂ − T₁ (أو استخدم مقدار الارتفاع المعطى في المسألة).
- 3. Q = m c ΔT؛ أعد ترتيب المعادلة لحساب c أو m أو ΔT حسب الحاجة.
- 4. قدرة السخان: P = Q/t بعد إيجاد قيمة Q.
الاستنتاج
تُعرّف الحرارة النوعية c بحيث تتناسب كمية الحرارة طردياً مع الكتلة والتغير في درجة الحرارة:
- التعريف:
Q = mc\Delta T - متوسط قدرة التسخين خلال فترة زمنية t:
P = \frac{Q}{t}
ΔT هي مقدار التغير في درجة الحرارة — لا تعوض أبداً بدرجة الحرارة النهائية وحدها.
أمثلة
مثال: تسخين 1 kg من الماء بمقدار +10 °C
c = 4200 ← Q = 42,000 J.
مثال: إيجاد ΔT
Q = 84,000 J، m = 2 kg، c = 4200 ← ΔT = 10 °C.