[أسيرة القمر]

حساب تغيرات الطاقة

بالإمكان قياس الطاقة في المختبر بسهولة قياس الحرارة. فكما شاهدت في العرض العلاقة بين كل من الحرارة ودرجة الحرارة. فكمية الحرارة التي تم نقلها تم قياسها بسهولة من خلال قياس التغير في درجة حرراة المحيط. فعندما يحدث تغيّرا في درجات الحرارة للمواد بدون حدوث تغيّرات كيميائية أو نووية, يكون هناك ثلاث عوامل تحدد كمية الحرارة Q التي ستمتصها المواد أو ستطلقها . وهذه العوامل الثلاث هي :

1. كتلة المواد m
2. سعة الحرارة النوعية للمواد ( مقياس لكمية الطاقة التي تمتصها المادة لترتفع درجة حرارتها 1oC
3. التغير في درجات الحرارة للمادة ∆ T

نشاط : ارسم العلاقة البيانية ما بين كل من :

1. الحرارة وتغيرات درجات الحرارة

a. ارسم بيانيا المعلومات التي يحتويها الجدول التالي والتي تمثل التغير في درجات الحرارة التي تحدث على 10 غم من عينة ألومنيوم عندما تضاف إليها كميات مختلفة من الحرارة.
b. ما نوع العلاقة الموجودة بين كل من الحرارة والتغيّر في درجات الحرارة.
c. احسب ميل الخط الواصل بين النقاط


2. الحرارة والكتلة

a. ارسم بيانيا المعلومات المذكورة في الجدول التالي والتي تمثل كتلة الكأس والتي تسبب تغير في درجة الحرارة مقدارها 10 ْ س عندما تضاف كميات مختلفة من الحرارة. اجعل الرسم ما أمكن دقيقا.
b. ما العلاقة الموجودة بين الحرارة المضافة وكتلة الكأس ؟
c. احسب ميل الخط الواصل بين النقاط .


التغير في المحتوى الحراري ( التغير في الطاقة في نطاق التغيرات الكيميائية أو النووية )

عندما تحدث التغييرات الكيميائية أو النووية لا تتغير الطاقة الحركية للنظام بل تتغيّر طاقة الوضع للجزيئات. لذا فإن الكيميائيين يضعون في اعتباراتهم مجموع الطاقات التي في النظام عند حسابهم لهذه التغيّرات في الطاقة. ويعرّف الكيميائيون مجموع الطاقة الداخلية للنظام عند ضغط ثابت بالمحتوى الحراري Enthalpy, ويرمز له بالرمز H. لا توجد هناك طريقة سهلة لقياس مجموع الطاقات في النظام لدي الكيميائيين, ولكن بإمكانهم قياس التغيّر الحادث على تلك الطاقات. ويمكن ذلك بمتابعة الذي يحدث للمحيط حول النظام . ويعبّر عن ذلك بالتغير في المحتوى الحراري ويرمز له بالرمز ∆ H
فإذا تم امتصاص الطاقة ( التفاعلات الماصة ) فإن المحتوى الحراري للنظام سيزداد وستأخذ علامة الموجب (+∆H). وإذا انطلقت الطاقة ( التفاعلات الطاردة ) فإن المحتوى الحراري سيقل وبالتالي ستأخذ إشارة الناقص ( -∆H)

الظروف المعيارية أو القياسية (SATP)

التغير في المحتوى الحراري (∆H) في التفاعلات تتغير بتغير الظروف المحيطة من درجات حرارة والضغط, لذا حدد الكيميائيون ظروف معينة ثابته وتسمى الظروف المعيارية. تحت هذه الظروف يتم قياس قيمة التغير في المحتوى الحراري (∆H). والظروف هي عند درجة حرارة 25 ْ س وضغط يساوي 100 كيلو باسكال .