السعر الحراري
مقدمة
السعر الحراري هو كمية الطاقة الحرارية المطلوبة لرفع درجة حرارة كيلوغرام واحد من الماء بمقدار درجة مئوية واحدة. وعادة ما يُقاس السعر الحراري بوحدة السعرات الحرارية (س.ح). والسعرة الحرارية هي كمية الطاقة الحرارية المطلوبة لرفع درجة حرارة كيلوغرام واحد من الماء بمقدار درجة مئوية واحدة عند درجة حرارة 15 درجة مئوية والضغط الجوي 1 ضغط جوي.
خصائص السعر الحراري
– السعر الحراري خاصية مكثفة، أي أنه لا يعتمد على كمية المادة الموجودة.
– السعر الحراري يختلف باختلاف المادة.
– السعر الحراري يعتمد على درجة الحرارة والضغط.
– السعر الحراري يزداد بزيادة درجة الحرارة.
– السعر الحراري ينقص بزيادة الضغط.
استخدامات السعر الحراري
– يستخدم السعر الحراري في حساب كمية الطاقة اللازمة لتسخين أو تبريد مادة ما.
-يستخدم السعر الحراري في حساب كمية الطاقة اللازمة لتغيير حالة المادة من صلبة إلى سائلة أو من سائلة إلى غازية.
-يستخدم السعر الحراري في حساب كمية الطاقة اللازمة لتشغيل الآلات والمعدات.
– يستخدم السعر الحراري في حساب كمية الطاقة اللازمة لتدفئة أو تبريد المباني.
– يستخدم السعر الحراري في حساب كمية الطاقة اللازمة لتوليد الكهرباء.
طرق قياس السعر الحراري
– طريقة الخلط: في هذه الطريقة، يتم خلط كمية معروفة من الماء الساخن مع كمية معروفة من الماء البارد، ثم يتم قياس درجة حرارة الخليط. ويتم حساب السعر الحراري للماء الساخن باستخدام المعادلة التالية:
السعر الحراري = (درجة حرارة الماء الساخن – درجة حرارة الخليط) / (كتلة الماء الساخن)
– طريقة المسعر: في هذه الطريقة، يتم وضع كمية معروفة من الماء في مسعر، ثم يتم تسخين الماء حتى درجة حرارة معروفة. ويتم حساب السعر الحراري للماء باستخدام المعادلة التالية:
السعر الحراري = (كمية الحرارة التي تم إضافتها إلى الماء) / (كتلة الماء)
– طريقة الكلوريمتر: في هذه الطريقة، يتم وضع كمية معروفة من الماء في كلوريمتر، ثم يتم حرق كمية معروفة من الوقود في الكلوريمتر. ويتم حساب السعر الحراري للوقود باستخدام المعادلة التالية:
السعر الحراري = (كمية الحرارة التي تم إطلاقها من الوقود) / (كتلة الوقود)
عوامل تؤثر على السعر الحراري
– درجة الحرارة: يزداد السعر الحراري بزيادة درجة الحرارة.
– الضغط: ينقص السعر الحراري بزيادة الضغط.
– نوع المادة: يختلف السعر الحراري باختلاف المادة.
– الحالة الفيزيائية للمادة: يختلف السعر الحراري للمادة حسب حالتها الفيزيائية (صلبة، سائلة، غازية).
– الشوائب: يمكن أن تؤثر الشوائب الموجودة في المادة على السعر الحراري لها.
الآثار البيئية للسعر الحراري
– يؤدي ارتفاع السعر الحراري إلى زيادة الاحتباس الحراري.
– يؤدي ارتفاع السعر الحراري إلى زيادة ذوبان الجليد في القطبين.
– يؤدي ارتفاع السعر الحراري إلى زيادة مستوى سطح البحر.
– يؤدي ارتفاع السعر الحراري إلى زيادة حدوث الكوارث الطبيعية مثل الفيضانات والعواصف.
– يؤدي ارتفاع السعر الحراري إلى زيادة انتشار الأمراض المعدية.
الاستنتاج
السعر الحراري هو خاصية مهمة للمواد، وهو يستخدم في العديد من التطبيقات العملية. وارتفاع السعر الحراري له العديد من الآثار البيئية السلبية، لذلك من المهم العمل على تقليل السعر الحراري للمواد المستخدمة في مختلف الصناعات والأنشطة البشرية.