درس: حرارة التبخُّر

الفيزياء

في هذا الدرس، سوف نتعلَّم كيف نربط تحوُّل الكتلة بين الحالة السائلة والغازية بكمية الحرارة المُكتسبة الكلية والحرارة الكامنة للتبخُّر.

ملف تدريبي

س١:

يستهلك شخص 3‎ ‎000 kcal من الطعام في اليوم الواحد، ويحوِّل معظمها إلى طاقة حرارية ليحافظ على درجة حرارة جسده. إذا فقد هذا الشخص نصف هذه الطاقة عن طريق تبخر الماء (من خلال التنفس والتعرق)، فكم كيلوجرامًا من الماء يتبخر؟

بالنسبة لقيمة الحرارة الكامنة النوعية لتبخر الماء، استخدم القيمة 2‎ ‎430 kJ/kg.

س٢:

من الصعب إطفاء حريق مُندلِع في ناقلة للنفط الخام؛ لأن كل لتر من النفط الخام ينتج عنه 2.80×10 J من الطاقة عند حرقه. لتفسير مدى هذه الصعوبة، احسب عدد لترات المياه التي يجب استهلاكها لامتصاص الطاقة المُنبعِثة من حرق 1.00 L من النفط الخام؛ بحيث ترتفع درجة حرارة الماء من 20.0℃ إلى 100℃، ثم يتحوَّل إلى بخار، وترتفع درجة حرارة البخار الناتج لتصل إلى 300℃ بثبوت الضغط.

السعة الحرارية النوعية للمياه تساوي 4182 J/kg⋅℃.

للحرارة الكامنة النوعية لتبخُّر المياه، استخدِم القيمة 2256 kJ/kg.

س٣:

مكعب ثلج كتلته 0.370 kg ودرجة حرارته الابتدائية 10.0C. يُسَخَّن الثلج بمعدل 18.0 kW حتى يصل إلى درجة حرارة نهائية 160.0C. خلال تسخين الثلج ليصل إلى درجة الحرارة هذه، يمر بتغيرات في الطور. عند حساب كمية الحرارة المستخدمة في تغيرات درجة حرارة وطور الثلج، اعتبر القيمة 2090/JkgC قيمة السعة الحرارية النوعية للثلج، والقيمة 4184/JkgC قيمة السعة الحرارية النوعية للماء، والقيمة 1520/JkgC قيمة السعة الحرارية النوعية للبخار، والقيمة 333.55 J/g قيمة الحرارة الكامنة لانصهار الماء، والقيمة 2‎ ‎230 J/g قيمة الحرارة الكامنة لتبخير الماء.

ما مقدار الحرارة المنتقلة اللازمة لتغيير درجة الحرارة والطور من درجات الحرارة والطور الابتدائية إلى النهائية؟

مرحلة تسخين الثلج يمكن أن تُعرَّف على أنها فترة زمنية تزيد فيها درجة حرارة الثلج، ولا يتغيَّر طوره، أو على أنها فترة زمنية لا تتغيَّر فيها درجة حرارة الثلج، ويتغيَّر طوره. ما طول المرحلة الثالثة؟

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