lec-12

السعة الحرارية
تعرف السعة الحرارية C لاي كيان بانها كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة ذلك الكيان درجة حرارية واحدة.
السعة الحرارية= كمية الحرارة التي يمتصها النظام/مقدار ارتفاع درجة الحرارة



Q = m. C. ?T
Q = m *L
L الحرارة الكامنة لانصهار الجليد

Q = m * S
S الحرارة الكامنة للتبخر
و االسعة الحرارية لاي كيان يحتوي على مول واحد تدعى بالسعة الحرارية المولية

C = n. c c السعة الحرارية النوعية

السعة الحرارية لكيان واقع تحت ضغط ثابت يرمز لها Cp



السعة الحرارية لكيان واقع تحت حجم ثابت Cv




بثبوت الحجم dW=0






و هذا يعني ان الحرارة التي يمتصها الغاز تحت حجم ثابت تذهب كلها لزيادة الطاقة الداخلية.

الفرق بين Cp و Cv للغازات

المعادلة العامة للغاز المثالي
PV = nRT --------------(1)


تفاضل المعادلة رقم (1) هو
PdV + VdP = nRdT --------(2)

VdP = nRT – PdV
من القانون الاول للثرموديناميك
dQ = dW + dU

dQ = PdV + dU

dU = Cv dT

dQ = PdV + Cv dT ----------(3)
بتعويض (2) في (3) نحصل على
dQ = nRT – VdP + CV dT

dQ = nRT + Cv dT – VdP

dQ = (nR + Cv)dT – VdP

اذا اعتبرنا ان الغاز امتص الحرارة بثبوت الضغط
dP = 0

dQ = (nR + Cv) dT
نقسم على dT

Cp = nR + CV

Cp – Cv = nR











امثلة محلولة:
مثال (1):
اوجد مدار التغير بالطاقة الداخلية لنظام يتكون من غرام واحد من الماء المقطر يتحول الى بخار تحت الضغط الجوي الاعتيادي في 100?C وكان 1cm3من الماء يشغل 1671cm3 في حالة البخار تحت نفس الضغط علما ان الحرارة الكامنة للتبخر 540cal/gm.

الحل:
Q= mL
= 1× 540 =540 cal
W = P(Vf-Vi) = 1× 105×(1671 – 1 ) × 10-6
W = 167 Joul
W= 167/4.2= 40 cal
?U = Q – W = 540 – 40 = 500 cal
مثال (2) :
جد الحجم الذي يشغله جزئ كيلو غرامي واحد من غاز النتروجين تحت ظروف حرارة وضغط قياسية , علما ان الكتلة الجزيئية للنتروجين تساوي 28 .

الحل:
بالظرف القياسية كل من الحرارة والضغط يساويان

PV= nRT قانون الغاز المثالي
V =nRT/P
V = (8314×273)/(1.01× ?10?^5 ) =22.4 m3
V = 0.0224 m3 والحجم للجزئ الغرامي هو
مثال(3) : homework))

جد قيمة الثابت العام للغازات (R) .

مثال (4): homework))

جد قيمة كل من Cp,Cv,R , اذا علمت ان نسبة Cp الى CV تساوي 1.4 وكثافة الاوكسجين عند الظروف القياسية تساوي 1.43kg/m3وكتلته المولية تساوي 32×10-3 Kg/mol.