ملف تدريبي: السعة الحرارية النوعية

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على استخدام المعادلة E = mcΔθ لحساب كمية الطاقة اللازمة لزيادة درجة حرارة مادة أو جسمٍ ما بمقدار مُعيَّن.

س١:

يلزم 184 4 J من الطاقة لرفع درجة حرارة 1 kg من الماء بمقدار 1C، ولكن يلزم 140 J فقط لرفع درجة حرارة 1 kg من الزئبق بمقدار 1C. ما المادة التي سعتها الحرارية النوعية أعلى؟

  • أالزئبق
  • ب الماء

س٢:

تُركت كتلة من الصلب وكتلة من الخرسانة الأسفلتية في ضوء الشمس المباشر. افترض أن درجة الحرارة الابتدائية لكلتا المادتين تساوي 15℃، وكلتاهما امتصتْ نفس مقدار الطاقة من ضوء الشمس، حدِّد المادة التي تصل إلى درجة حرارة 20℃ أولًا. اعتبر القيمة 510 J/kg⋅℃ قيمة السعة الحرارية النوعية للصلب، والقيمة 910 J/kg⋅℃ قيمة السعة الحرارية النوعية للأسفلت.

  • أالخرسانة الأسفلتية.
  • بالصلب.

س٣:

يوضِّح الرسم البياني التغيُّر في الطاقة الداخلية مع تغيُّر درجة حرارة ثلاثة أجسام معدنية كتلة كلٍّ منها 0.1 kg. يُمثِّل الخط البرتقالي جسم من التنجستن، ويُمثِّل الخط الأخضر جسم من الحديد، ويُمثِّل الخط الأزرق جسم من النيكل.

أيُّ المعادن الثلاثة له أكبر سعة حرارية نوعية؟

  • أالتنجستن
  • بالنيكل
  • جالحديد

أيُّ المعادن الثلاثة له أصغر سعة حرارية نوعية؟

  • أالحديد
  • بالتنجستن
  • جالنيكل

إذا بدأت المعادن الثلاثة عند 20C وانتقل 1200 J من الحرارة إلى كلِّ جسم، فأيُّ الأجسام تكون درجة حرارته أعلى من 45C؟

  • أالتنجستن والنيكل
  • بالنيكل والحديد
  • جالتنجستن فقط
  • دالتنجستن والحديد
  • هالحديد فقط

س٤:

أي مما يلي يمثل المعادلة الصحيحة لزيادة الطاقة الداخلية لمادة ما عندما ترتفع درجة حرارتها؟ Δ𝐸 تمثل التغير في الطاقة الداخلية للمادة، 𝑚 تمثل كتلة المادة، 𝑐 تمثل السعة الحرارية النوعية للمادة، Δ𝜃 تمثل التغير في درجة حرارة المادة.

  • أ Δ 𝐸 = 𝑐 Δ 𝜃
  • ب Δ 𝐸 = 𝜃 𝑚 Δ 𝑐
  • ج Δ 𝐸 = 𝑚 𝑐 Δ 𝜃
  • د Δ 𝐸 = 𝑚 𝑐 Δ 𝜃
  • ه Δ 𝐸 = 𝑚 Δ 𝜃

س٥:

مكعب من النحاس طول ضلعه 5 cm، ارتفعت درجة حرارته بمقدار 1C بواسطة 431.2 J من الطاقة. أوجد كثافة النحاس. استخدِم القيمة 385/JkgC للسعة الحرارية النوعية للنحاس. قرِّب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

س٦:

أيُّ العبارات الآتية تمثِّل التعريف الصحيح للسعة الحرارية النوعية؟

  • أ هي الطاقة اللازمة لزيادة درجة حرارة 1 kg من المادة بمقدار 1C
  • ب هي الطاقة اللازمة لزيادة ضغط 1 g من المادة بمقدار ضغط جوي واحد.
  • ج هي الطاقة اللازمة لانصهار المادة بالكامل
  • د هي الطاقة المحررة من احتراق المادة
  • ه هي الطاقة اللازمة لتبخُّر المادة بالكامل

س٧:

تُستخدَم الخرسانة الأسفلتية لرصف الطرق. عند تعرض الخرسانة لضوء الشمس المباشر لفترة طويلة، يمكن أن تصبح ساخنة جدًّا. إذا ارتفعت درجة حرارة 2500 kg من الأسفلت من 18 ℃ إلى 40 ℃، عند امتصاصها 50 MJ من الطاقة من ضوء الشمس، فما السعة الحرارية النوعية للخرسانة الأسفلتية؟ قرِّب إجابتك لأقرب رقمين معنويين.

س٨:

تعتمد فكرة عمل الترمومتر الزئبقي في قياس درجات الحرارة على تمدُّد الزئبق كلما ازدادت درجة حرارته.‎ يحتوي ترمومتر زئبقي على 0.5 g تقريبًا من الزئبق. إذا انتقل 0.28 J من الطاقة إلى الزئبق من البيئة المحيطة، وازدادت درجة الحرارة الموضَّحة على الترمومتر من 18C إلى 22C، فما السعة الحرارية النوعية للزئبق؟

س٩:

يقيس طالب درجة حرارة قطعة من البلاتين كتلتها 0.2 kg، والتغيُّر في طاقتها الداخلية عند تسخينها. وُضِّحت النتائج في الرسم البياني. استخدم القِيَم في الرسم البياني لحساب السعة الحرارية النوعية للبلاتين. أوجد إجابتك لأقرب 3 أرقام معنوية.

س١٠:

مكعب من الصُّلب طول ضلعه 4 cm. سُخِّنَ المكعب فازدادت درجة حرارته بمقدار 3 ℃. أوجد الطاقة اللازمة لتسخين المكعب. استخدِم القيمة 8000 kg/m3 لكثافة الصلب، والقيمة 510 J/kg⋅℃ للسعة الحرارية النوعية للصلب. قرِّب إجابتك لأقرب 3 أرقام معنوية.

س١١:

فُتح صنبور ماء ساخن في منزل، فسرى الماء الساخن في أنبوب نحاسي كتلته 250 g عند درجة حرارة ابتدائية 19C. انتقل 4.5 kJ من الطاقة إلى الأنبوب. أوجد درجة حرارة الأنبوب بعد انتقال الطاقة إليه. استخدم القيمة 386/JkgC للسعة الحرارية النوعية للنحاس. قرِّب إجابتك لأقرب درجة مئوية.

س١٢:

تُترك سيارة تحت ضوء الشمس المباشر طوال النهار. يُسَخِّن ضوء الشمس سقف السيارة، ناقلًا 15 kJ من الطاقة إليه. سقف السيارة مصنوع من الصلب، وكتلته 12 kg. على فرض عدم فقدان السقف لأي حرارة اكتسبها، أوجد مقدار ارتفاع درجة حرارة السقف. اعتبر القيمة 510/JkgC قيمة السعة الحرارية النوعية للصلب.

س١٣:

يحتوي مستودع صغير على 10000 kg من الماء. أثناء اليوم، تكون أعلى درجة حرارة للماء 22℃. في الليل، تنخفض درجة الحرارة إلى 14℃. حدِّد كم ميجا جول من الطاقة يفقدها المستودع للبيئة المحيطة بين النهار والليل. استخدِم القيمة 4184 J/kg⋅℃ للسعة الحرارية النوعية للماء. قرِّب إجابتك لأقرب 3 أرقام معنوية.

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