الطاقة الحرارية

استكشف الفرق بين الحرارة ودرجة الحرارة، التمدد الحراري، وطرق انتقال الحرارة

فيزياء 2 درس تفاعلي ~15 دقيقة اختبار في النهاية
1

درجة الحرارة والحرارة

درجة الحرارة (T): مقياس متوسط الطاقة الحركية للجزيئات — تُقاس بالكلفن أو السيلزيوس.
الحرارة (Q): طاقة تنتقل بين جسمين بسبب فرق درجة الحرارة — تُقاس بالجول.
Q = m · c · ΔT
Q — الحرارة (J) m — الكتلة (kg) c — الحرارة النوعية (J/kg·K) ΔT — التغير في درجة الحرارة (K)
T(K) = t(°C) + 273
صفر كلفن = −273°C (الصفر المطلق)
2

تفاعلي — حركة جزيئات الغاز

محرك جزيئات الغاز

درجة الحرارة (T)400 K
درجة الحرارة
400
K
بالسيلزيوس
127
°C
سرعة الجزيئات (نسبية)
1.00
× مرجع
السرعة تتناسب مع √T | اللون يتغير من أزرق (بارد) إلى أحمر (ساخن)
3

التمدد الحراري

ΔL = α · L₀ · ΔT
ΔL — التمدد الطولي (m) α — معامل التمدد الطولي (K⁻¹) L₀ — الطول الأصلي (m) ΔT — تغير الحرارة (K)

قضيب حديدي يتمدد

درجة الحرارة20°C
الطول الأصلي
1.0
m
التمدد ΔL
0.000
mm
الطول الجديد
1.000
m
4

طرق انتقال الحرارة

التوصيل

انتقال الحرارة بالتلامس المباشر بين الجزيئات — كالمعادن والقضبان الحديدية

الحمل

انتقال الحرارة عبر حركة السوائل والغازات — كالهواء الساخن الذي يصعد لأعلى

الإشعاع

انتقال الحرارة عبر موجات كهرومغناطيسية دون الحاجة لوسط مادي — كأشعة الشمس

مثال على الإشعاع: يمكن لحرارة الشمس أن تصل إلى الأرض عبر الفراغ الكوني (لا يوجد هواء أو وسط) — دليل على أن الإشعاع لا يحتاج وسطاً.
5

اختبر نفسك

1. الحرارة النوعية للماء 4200 J/kg·K. لرفع 2kg بمقدار درجتين نحتاج:

أ 8400 J
ب 4200 J
ج 16800 J
د 2100 J

2. صفر كلفن يساوي كم درجة سيلزيوس؟

أ 0°C
ب −273°C
ج 273°C
د −100°C

3. انتقال الحرارة بالتلامس المباشر يسمى:

أ التوصيل
ب الحمل
ج الإشعاع
د الامتصاص

4. التمدد الطولي يعتمد على:

أ معامل التمدد فقط
ب الطول الأصلي فقط
ج تغير درجة الحرارة فقط
د معامل التمدد + الطول الأصلي + ΔT
6

ملخص الدرس

الحرارة الممتصة
Q = mcΔT
تحويل درجات الحرارة
T(K) = t(°C) + 273
التمدد الطولي
ΔL = α·L₀·ΔT
التوصيل الحراري
انتقال بالتلامس
حرارة نوعية الماء
4200 J/kg·K
الصفر المطلق
0K = −273°C