درس: حرارة الانصهار

في هذا الدرس، سوف نتعلَّم كيف نربط تحوُّل الكتلة بين الحالة الصلبة والسائلة بكمية الحرارة المُكتسبة الكلية والحرارة الكامنة للانصهار.

نماذج فيديوهات الأسئلة

  • ٠٣:٢٢

ملف تدريبي: حرارة الانصهار • ١٢ سؤال • فيديو

س١:

يصنع بعض مالكي الأسلحة طلقاتهم، ويتضمَّن ذلك صهرهم للرصاص وصبه في سبائك الرصاص. يتم تسخين كتلة من الرصاص مقدارها 0.198 kg عند درجة حرارة ابتدائية 7 . 0 0 C حتى درجة حرارة الانصهار التي تساوي 3 2 7 C فتنصهر تمامًا. أوجد الحرارة اللازمة لإجراء هذه العملية. استخدِم القيمة 1 2 8 / J k g C للتعبير عن السعة الحرارية للرصاص، واستخدِم القيمة 24.5 kJ/kg للتعبير عن الحرارة الكامنة لانصهار الرصاص.

س٢:

ما كمية الحرارة المنتقلة أثناء تجمد المياه؟

كتلة الشجرة 200 kg، والسعة الحرارية النوعية لها 3 . 3 5 / k J k g C . بأي مقدار قد تنخفض درجة حرارة الشجرة إذا لم يرش عليها الماء، مع افتراض أنه لا يحدث تغير في حالة مادة الشجرة أثناء تبريدها؟

س٣:

مكعب ثلج كتلته 5 . 0 0 × 1 0 kg. وُضع مكعب الثلج داخل وعاء معزول تمامًا يحتوي على 0.400 kg من المياه عند درجة حرارة ابتدائية قدرها 3 5 . 0 C أوجد درجة الحرارة النهائية داخل الوعاء. اعتبر 4 1 8 2 / J k g C قيمة السعة الحرارية النوعية للمياه، و334 kJ/kg قيمة الحرارة الكامنة النوعية لانصهار الثلج.

س٤:

ما مقدار الحرارة اللازم انتقالها لرفع درجة حرارة 0.800 kg من الماء من 0 . 0 C إلى 3 0 . 0 C ؟

ما مقدار الحرارة اللازم انتقالها لذوبان 0.800 kg من الثلج عند درجة حرارة قدرها 0 . 0 C ثم رفع درجة الحرارة إلى 3 0 . 0 C ؟

س٥:

أسطوانة من الحديد كتلتها 0.800 كجم عند درجة حرارة 1 . 0 0 × 1 0 C ، أُلقيت في حاوية نحاسية معزولة كتلتها 1.50 kg تحتوي على 0.500 kg من الثلج عند نقطة الذوبان. الحاوية في اتزان حراري مع الثلج. السعة الحرارية النوعية للنحاس تساوي 3 8 7 / J k g C . السعة الحرارية النوعية للحديد تساوي 4 5 2 / J k g C . الحرارة الكامنة لانصهار الثلج تساوي 334 kJ/kg.

ما درجة الحرارة النهائية للحاوية ومحتوياتها؟

س٦:

أسطوانة من الحديد كتلتها 0.80 kg، ودرجة حرارتها 1 . 0 0 × 1 0 C . أُسقطت الأسطوانة في صندوق معزول به 1.0 kg من الثلج عند نقطة الانصهار. ما درجة حرارة الاتزان لمحتويات الصندوق؟ استخدم القيمة 4 1 8 0 / J k g C للتعويض عن السعة الحرارية النوعية للماء، والقيمة 334 kJ/kg للتعويض عن الحرارة الكامنة لانصهار الجليد، والقيمة 4 5 2 / J k g C للتعويض عن السعة الحرارية النوعية للحديد.

س٧:

ما كتلة الجبل الجليدي؟

ما الحرارة التي يحتاج إليها الجبل الجليدي ليذوب؟

ما الزمن الذي يستغرقه ضوء الشمس لإذابة الجبل الجليدي؟ على فرض أن ضوء الشمس يظل موجودًا 12.00 h يوميًّا، وشدة الضوء 100 W/m2.

س٨:

ما درجة حرارة الاتزان التي تم الوصول إليها؟

ما كتلة الثلج المنصهر؟

س٩:

كيس به كمية من الثلج كتلتها 4.10 kg. وُضع الكيس في مبرد لأخذه في رحلة. تذوب كمية الثلج كلها بعد مرور 720.000 minutes من زمن الرحلة. كانت درجة حرارة الثلج عند بداية الرحلة 0 . 0 0 C وكانت درجة حرارة الماء عند نهاية الرحلة أيضًا 0 . 0 0 C . احسب متوسِّط القدرة الحرارية التي استنفدها الثلج. استخدِم القيمة 333.55 J/g للتعبير عن الحرارة الكامنة لانصهار الثلج.

س١٠:

كيس خضراوات مُجمَّدة كتلته 0.740 kg يوجد عند درجة حرارة 0 . 0 0 C . احسب كمية الحرارة اللازمة لتفكُّك‎ الخضراوات. استخدِم القيمة 333.55 J/g للتعبير عن الحرارة الكامنة لانصهار الثلج.

س١١:

قطعة ثلج كتلتها 0.100 kg توجد عند درجة حرارة ابتدائية 2 2 . 0 C . صُبَّ مقدار من الماء كتلته 0.100 kg ودرجة حرارته 1 7 . 0 C على الثلج. أوجد درجة حرارة اتزان الماء والثلج، بافتراض الوصول إلى درجة الحرارة بسرعة كافية، وإهمال كمية الحرارة المفقودة من الثلج والماء. استخدِم القيمة 4 1 8 4 / J k g C للسعة الحرارية النوعية للماء، والقيمة 2 0 9 0 / J k g C للسعة الحرارية النوعية للثلج، والقيمة 333.55 J/kg للحرارة الكامنة لانصهار الثلج.

س١٢:

طبق ألومنيوم كتلته 0.280 kg. يحمل الطبق كتلة مقدارها 0.730 kg من الشُّربة. كانت الشُّربة والطبق في درجة حرارة ابتدائية مقدارها 1 8 . 0 C قبل وضعهما في المُجمِّد. عند اللحظة 𝑡 ، كانت الشُّربة والطبق قد أكسبا الهواء في المُجمِّد كمية حرارة مقدارها 320 kJ، على الرغم من أن درجة الحرارة داخل المُجمد ظلت ثابتة؛ حيث يتم تبريد الهواء الساخن باستمرار بواسطة نظام التبريد في المُجمد. أوجد درجة حرارة الطبق والشُّربة عند اللحظة 𝑡 . استخدِم القيمة 4 1 8 6 / J k g C للسعة الحرارية للشُّربة السائلة، 2 0 9 0 / J k g C للسعة الحرارية للشُّربة المُجمَّدة، 9 0 0 / J k g C للسعة الحرارية للألومنيوم، 334 J/g للحرارة الكامنة لانصهار الشُّربة.

معاينة

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.