نسخة الفيديو النصية
في القياس الحراري، يمكن حساب انتقال الطاقة خلال تفاعل كيميائي باستخدام المعادلة 𝑞 تساوي 𝑚 في 𝑐 في Δ𝑇. كيف يمكن إعادة ترتيب هذه المعادلة؛ بحيث تكون 𝑐 المتغير التابع؟ أ: 𝑐 تساوي 𝑚 في Δ𝑇 مقسومًا على 𝑞. ب: 𝑐 تساوي 𝑞 في 𝑚 مقسومًا على Δ𝑇. ج: 𝑐 تساوي 𝑚 مقسومًا على 𝑞 في Δ𝑇. د: 𝑐 تساوي 𝑞 مقسومًا على 𝑚 في Δ𝑇. هـ: 𝑐 تساوي 𝑞 في Δ𝑇 مقسومًا على 𝑚.
القياس الحراري هو دراسة انتقال الحرارة أثناء التغيرات الفيزيائية والكيميائية. خلال تجارب القياس الحراري، لا يمكننا قياس الحرارة المنقولة مباشرة. لكن يمكننا قياس التغير في درجة الحرارة. يمكننا استخدام معادلات مثل المعادلة الموضحة لربط التغير الملحوظ في درجة الحرارة بالحرارة المنتقلة.
في هذه المعادلة، 𝑞، و𝑚، و𝑐، وΔ𝑇 كلها متغيرات. تمثل 𝑞 الحرارة المنتقلة. و𝑚 هي الكتلة. وتمثل 𝑐 السعة الحرارية النوعية، وهي كمية تشير إلى كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد من المادة بمقدار درجة سلزية واحدة. وΔ𝑇 هو التغير في درجة الحرارة.
كما هو مكتوب في المعادلة، الحرارة هي المتغير التابع. المتغير التابع حد معزول في الصيغة الرياضية. وهو المتغير المراد إيجاد قيمته. للإجابة عن هذا السؤال، علينا أن نجعل 𝑐 المتغير التابع. يمكننا فعل ذلك بإعادة ترتيب الصيغة. لكن قبل إعادة ترتيب الصيغة، علينا فهم قاعدتين.
القاعدة الأولى أنه يمكننا حذف أو نقل كمية أو متغير إذا أجرينا العملية العكسية. تلغي عمليتا الجمع والطرح كل منهما الأخرى، وكذلك الضرب والقسمة. على سبيل المثال، دعونا نستعرض المعادلة 𝑎 زائد 𝑏 يساوي 𝑐؛ حيث نريد أن نجعل 𝑎 المتغير التابع. بما أن 𝑏 يضاف إلى 𝑎، يمكننا طرح 𝑏 من الطرف الأيسر للمعادلة لحذف 𝑏.
وهذا يقودنا إلى القاعدة الثانية. أي عملية نجريها على أحد طرفي المعادلة يجب إجراؤها على الطرف الآخر أيضًا. بما أننا طرحنا 𝑏 من الطرف الأيسر للمعادلة، علينا طرح 𝑏 من طرفها الأيمن أيضًا.
باتباع كلتا القاعدتين، نحصل على المعادلة 𝑎 يساوي 𝑐 ناقص 𝑏، وهي معادلة معاد ترتيبها يكون فيها 𝑎 المتغير التابع. يمكننا الآن استخدام فهمنا لإعادة ترتيب المعادلة المعطاة لجعل 𝑐 المتغير التابع. 𝑚 مضروبة في 𝑐. إذن، علينا قسمة طرفي المعادلة على 𝑚 لحذف الحدين 𝑚 في الطرف الأيمن. كما أن 𝑐 مضروبة في Δ𝑇 أيضًا. إذن، علينا قسمة طرفي المعادلة على Δ𝑇 أيضًا. جعلنا الآن 𝑐 المتغير التابع. 𝑐 تساوي 𝑞 مقسومًا على 𝑚 في Δ𝑇.
إذن، خيار الإجابة الذي ينطبق عليه ذلك هو الخيار د. ومن ثم، فإن المعادلة المعاد ترتيبها التي تكون فيها 𝑐 المتغير التابع هي 𝑐 تساوي 𝑞 مقسومًا على 𝑚 في Δ𝑇؛ أي خيار الإجابة د.
