لحساب الحرارة اللازمة لصهر عيِّنة ما، يمكنك استخدام معادلة الحرارة الكامنة للاندماج. تشير الحرارة الكامنة للاندماج إلى كمية الطاقة الحرارية اللازمة لتحويل مادة ما من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة دون تغير في درجة الحرارة. والمعادلة هي
[Q = م \times L_f]
حيث:
- ( Q ) هي الحرارة المطلوبة (بالجول أو السعرات الحرارية),
- ( m ) هي كتلة المادة (بالجرام أو الكيلوجرام),
- (L_f) هي الحرارة الكامنة النوعية للاندماج (بوحدة جول/كجم أو بالكيلو جرام أو بالسعرات الحرارية/غرام).
الشرح التفصيلي:
-
الكتلة (( m )): هي كمية المادة التي تقوم بإذابتها، مقيسة بالجرام أو الكيلوجرام. يعتمد الاختيار بين الجرام والكيلوجرام على الوحدات المستخدمة للحرارة الكامنة للاندماج.
-
الحرارة الكامنة النوعية للانصهار (( L_f )): هذه خاصية للمادة وتمثل كمية الحرارة اللازمة لتغيير وحدة واحدة من الكتلة (1 كجم أو 1 جم) من مادة صلبة إلى سائلة عند نقطة انصهارها. وهي لا تعتمد على كتلة المادة بل على المادة نفسها. من المراجع المقدمة، فإن الحرارة الكامنة النوعية للانصهار للمادة التي تمت مناقشتها هي -79.7 كالوري/غرام أو -330,000 جول/كجم. لاحظ أن الإشارة السالبة تشير عادةً إلى إطلاق الحرارة أثناء التجمد (عكس الذوبان)، لذلك بالنسبة للذوبان، يجب أن تكون هذه القيمة موجبة.
-
الحرارة المطلوبة (( Q )): وهي ناتج ضرب كتلة المادة والحرارة الكامنة النوعية للاندماج. وهي تخبرك مقدار الطاقة الحرارية اللازمة لإذابة العينة بأكملها عند درجة انصهارها.
مثال حسابي:
إذا كانت لديك عينة مقدارها 500 جرام من مادة تبلغ حرارتها الكامنة النوعية للاندماج 79.7 كالوري/غرام، فإن الحرارة اللازمة لصهر هذه العينة ستكون
[ Q = 500، \ نص{g} \times 79.7، \text{cal/g} = 39,850، \text{cal}]
توضح هذه العملية الحسابية أن هناك حاجة إلى 39,850 سعرًا حراريًّا من الحرارة لإذابة عينة وزنها 500 جرام من هذه المادة عند درجة انصهارها.
التصحيح والمراجعة:
أدرجت المراجع المقدمة في البداية قيم الحرارة الكامنة بعلامات سالبة، والتي تشير عادةً إلى إطلاق الحرارة أثناء العملية العكسية (التجميد). لحساب الحرارة المطلوبة أثناء الذوبان، يجب اعتبار هذه القيم موجبة. ولذلك، يجب أن تكون الحرارة الكامنة المحددة للاندماج المستخدمة في الحساب 79.7 كالوري/غرام أو 330,000 جول/كجم للذوبان.
اكتشف الدقة التي يحتاجها مختبرك مع معدات وأدوات KINTEK SOLUTION المتطورة. من قياس الطاقة الحرارية إلى إتقان فن الذوبان، ثق بحلولنا الشاملة للحصول على نتائج دقيقة وموثوقة. ارتقِ بأبحاثك من خلال منتجاتنا عالية الجودة المصممة لتبسيط العمليات الحسابية المعقدة وتعزيز تجربتك المعملية. دع KINTEK SOLUTION تعمل على تمكين مختبرك اليوم - اختبر التميز معنا!
