حل مراجعة الوحدة الرابعة Thermal Energy منهج انسباير Inspire
ملخص مبسط لمفاهيم الطاقة الحرارية
يتناول الملف شرح كيفية انتقال وتخزين وتغير الطاقة الحرارية، ويمكن تلخيصه في أربعة أجزاء رئيسية:
· التوصيل: يحدث عندما تلمس الأجسام بعضها، مثل تسخن مقلاة معدنية على الموقد.
تنتقل الطاقة عبر تصادم الجزيئات.
· الحمل: يحدث في السوائل والغازات، مثل تسخين الماء في إناء.
حيث ترتفع جزيئات الماء الساخن للأعلى ويهبط البارد للأسفل.
· الإشعاع: لا يحتاج إلى وسط ناقل، مثل وصول حرارة الشمس إلينا عبر الفضاء.
ثانياً: ما هي السعة الحرارية؟
هي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة الجسم.كلما كانت السعة الحرارية لمادة كبيرة، احتاجت طاقة أكبر لتسخينها.
فمثلاً، تسخين كمية من الماء يحتاج وقتاً وطاقة أكثر من تسخين نفس الكمية من الرصاص.
ثالثاً: ماذا يحدث عند تغير حالة المادة (التحول من صلب لسائل أو سائل لغاز)؟
· أثناء تغير الحالة (مثل ذوبان الثلج أو غليان الماء)، تظل درجة الحرارة ثابتة على الرغم من إضافة الحرارة.
· الطاقة الحرارية المضافة في هذه المرحلة تُسمى الكمون الحراري، وهي تستخدم لتغيير حالة المادة نفسها وليس لزيادة حرارتها.
رابعاً: قوانين الطاقة (الديناميكا الحرارية)
· الطاقة لا تفنى ولا تستحدث، بل تتحول من شكل لآخر.
ففي المحرك الحراري (مثل محرك السيارة)، تتحول الطاقة الحرارية الناتجة من احتراق الوقود إلى حركة (شغل ميكانيكي)، ولكن جزء منها يضيع دائماً على شكل حرارة.
· الكفاءة هي مقياس لمدى نجاح المحرك في تحويل الحرارة إلى شغل مفيد.
