الفصل الأول ( المحتوى الحراري )
الدرس الأول ( الطاقة )
المفاهيم العلمية :
1 - الكيمياء الحرارية : فرع من فروع الديناميكا الحرارية علم يختص بدراسة التغيرات الحرارية المصاحبة للنفاعلات الكيميائية والتغيرات الفيزيائية
2 – الطاقة : القدرة على بذل شغل أو احداث تغير .
3 – القانون الاول للديناميكا الحرارية : الطاقة الكلية لأي نظام معزول تظل ثابتة حتى لو تغير النظام من صورة لاخرى .
4 - النظام  system:أي جزء من الكون نختصة بدراسة معينة تتم فيه تغيرات فيزيائية او تفاعلات كيميائية وما خارج النظام يسمى المحيط .
5 - الوسط المحيط  surrounding : الحيز المحيط بالنظام والذي يمكن ان يتبادل مع النظام مادة او طاقة او كلاهما .
وتصنف الانظمة حسب تبادل الطاقة والمادة مع الوسط المحيط الى :
نظام مفتوح نظام مغلق  نظام معزول
التعريف يتبادل طاقة ومادة مع الوسط الخارجي  يتبادل طاقة مع الوسط الخارجي ولا يتبادل مادة لا يتبادل مادة أو طاقة مع الوسط المحيط
أمثلة  كوب الشاي – كأس ماء – انبوبة الاختبار مفتوحة -  الترمومتر -  المسعر  الحراري
موقع الدكتور محمد رزق التعليمي
ملاحظات تقسيم الانظمة هذا لا يقتصر على الانظمة الكيميائية فقط ولكن ينطبق على الانظمة الاقتصادية والانظمة البيئية وغيرها
6 - الحرارة Heat: شكل من اشكال الطاقة وهي التي تنتقل بين جسمين بشرط ان يكونا مختلفين في درجة الحرارة .
7 - درجة الحرارة Temperature:هى متوسط طاقة حركة جزيئات الوسط .ويستدل منها على حالة الجسم من حيث البرودة أو السخونة .
مع ملاحظة ان سرعة جزيات المادة الواحدة تكون مختلفة وبالتالي تختلف طاقة الحركة للجزيات نفس المادة .
وحدات قياس كمية الحرارة :
السعر cal: هو كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد من الماء المقطر درجة واحدة مئوية .
الجول (J): كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة حرام واحد من الماء المقطر 1/ 4.18 درجة مئوية
السعر= 4.18 جول
الحرارة النوعية : كمية الحراة اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد من المادة واحد درجة مئوية .
القوانين :
حساب كمية الحرارة المنطلقة أو الممتصة:
كمية الحرارة المنطقلة أو الممتصة( الطاقة الحرارية ) = كتلة الجسم × الحرارة النوعية × فرق درجات الحرارة
qp= m . c     T
كمية الحرارة المفقودة = كمية الحرراة المكتسبة
الاجهزة : يمكن تعين  الحرارة النوعية للمواد باستخدام المسعر الحراري وكذلك يمكن حساب كمية الحرارة المنطلقة أو الممتصة ( قياس التغيرات الحرارية الحادثة في حرارة التفاعل الكيميائي )
- يستخدم مسعر القنبلة ( المسعر الانفجاري ) في قياس حرارة احتراق بعض المواد .
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
تدريبات على الدرس الأول
1 – يعتبرجسم الانسان نظام ...................... حرارياً
        أ – معزول               ب – مغلق                     ج- مفتوح                     د- اخرى
2 – القيت قطعة من النحاس درجة حرارتها 150 درجة مئوية في إناء به ماء يغلي فانتقلت الحرارة من قطعة النحاس الى الماء بسبب  .................
      أ – زيادة الطاقة الحرارية للماء                          ب – ارتفاع درجة حرارة قطعة النحاس
     ج- زيادة الطاقة الحرارية لقطعة النحاس               د – ارتفاع درجة حرارة الماء
3 – في أي تفاعل كيميائي أو عملية فيزيائية يمكن أن تتحول الطاقة من شكل الى آخر :
     أ – قانون حفظ الكتلة    ب – قانون حفظ الطاقة       ج – الحرارة النوعية             د- السعة الحرارية
4 – تنتقل الحرارة من الجسم الى الجسم الآخر بسبب :
    أ – تساويها في الطاقة المكتسبة                    ب – اختلافها في متوسط طاقة حركة الجزيات
   ج – اختلافها في كمية الحراة المكتسبة             د –  تساويهما في درجة الحرارة
5 – كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة جم واحد من الماء النقي درجة واحدة مئوية يكون :
   أ – 2 سعر              ب – 4.18 جول                 ج - الحرارة النوعية للماء             د – ب , ج صحيحة
6 - كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة جم واحد من النحاس درجة واحدة مئوية يعني :
   أ – السعر               ب – الجول                 ج - الحرارة النوعية           د – الحرارة
7 – تقاس الطاقة الحرارية في النظام الدولي للوحدات بـ ..............
   أ – السعر              ب – الجول                 ج – الكيلو سعر            د –  الدرجة المئوية
8 – السعر cal يعادل ................... جول .
   أ – 4.184             ب – 0.2390                 ج – 1000                  د – 100
9 – إذا علمت أن السعر الغذائي يساوي 1000 سعر حراري وعند حرق 1.00g من الجلوكوز ينتج 15.6 KJ من الطاقة . فكم يساوي ذلك بالسعرات  ؟
  أ – 73.3 cal           ب – 3.73 Cal              ج- 15600cal              د- 3.73cal
10 – تحتوي حبة الفواكه والشوفان علي  142lسعر غذائي من الطاقة . ما مقدار هذه الطاقة بوحدة  السعر الحراريcal ؟
  أ – 142 cal            ب – 142000cal          ج – 0.142cal              د – 20.7cal
11 – يطلق تفاعل طارد للحرارة 86.5KJ من الحرارة . ما مقدار الحرارة التي أطلقت بوحدة السعر الحراري  ؟
  أ – 0.865 cal        ب – 86500cal           ج – 0.142cal               د – 20.7cal
12 – جسم س لامس جسم آخر ص فانتقلت الطاقة من س الى ص فتكون درجة حرارة ص ............ درجة حرارة س .
    أ – أقل                     ب – أكبر                ج- تساوي                      د – متغيرة
13 – تمتص قطعة من سبيكة فلزية كتلتها 38.8g كمية من الحرارة تساوي 181 J ، عندما ترتفع درجة الحرارة من
25.0 oC الى 36.0 oC . فتكون الحرارة النوعية للسبيكة ؟
   أ - 424.0J             ب – 424.0J/g.oC           ج – 0. 424cal              د- 0.424J/g.oC
14 – إذا ارتفعت درجة حرارة 34.4g من الايثانول من 25oC الى 78.8oC . فما كمية الحرارة التي أمصها الايثانول
علما بأن الحرارة النوعية للايثانول هي 2.44J/g.oC
   أ – 4.52 J             ب – 4.0J/g.oC               ج –  4.2 J                      د- 4.52 J/g.oC
15 – جهاز معزول حرارياً يستخدم لقياس كمية الحرارة المنطلقة أو الممتصة في أثناء عملية كيميائية أو فيزيائية :
   أ – المسعر                 ب – السعر                   ج- الجول                       د – الاميتر
14 – عينة من فلز كتلتها 90.0g امتصت 25.6J من الحرارة عندما ازدادت درجة حرارتها 1.18oC .ما الحرارة النوعية
للفلز ؟
   أ – 2.41 J             ب – 4.21J/g.oC           ج –  4.21 J                د- 2.41 J/g.oC
15– أحد أشكال الطاقة التي تنتقل من الأجسام الساخنة إلى الأجسام الباردة :
   أ – الجول              ب – السعر                 ج – الكيلو سعر                   د – الحرارة
16 – في الشكل المقابل ميل الخط المستقيم يمثل :
أ - m∆T
ب- qp
ج – m / ∆T
17- أي المواد السابقة ترتفع درجة حرارته اسرع عند ثبوت m , ∆T  وزمن التسخين . مع التفسير
ا – A
ب – B
ج – C
18 – رتب الحزيئات في الشكل المقابل تنازلياً حسب درجة حرارتها
موقع الدكتور محمد رزق التعليمي
المسائل
1 – ارتفعت درجة حرارة عينة من الماء من 45.6oC إلى 46.6oC عند امتصاصها 5650J من الحرارة . ما كتلة العينة؟ الحرارة النوعية للماء 4.184J/g.oC .
.........................................................................................................................
2 –  وضع جسم معدني كتلته 100جرام في ماء ساخن فاكتسبت كمية من الحرارة مقدرها 100 سعر
احسب التغير في درجة الحرارة الجسم المعدني . علماً بأن الحرارة النوعية للجسم  J/g.0C0.24
..............................
3 – سخنت عينة من مادة مجهولة كتلتها 155 .0 g فارتفعت درجة حرارتها من 25 C الى 40 C فامتصت كمية من الحرارة تساوي 5696J  فكم تكون الحرارة النوعية لهذه المادة ؟
4 – ما كمية الحرارة التي تكتسبها صخرة من الجرانيت كتلتها  106 g  ×4  اذا ارتفعت درجة حرارتها من 15 C  الى 30 C علماً بان الحرارة النوعية للجرانيت 0.803 j / g c .
5 – لديك عينة من الايثانول كتلتها 124 g ودرجة حرارتها 30.0 oC امتصت حرارة مقدارها 1560J ما الحرارة النهائية للايثانول اذا كانت حرارته النوعية 2.44J/g.oC
6 –وضعت كمية من الماء في مسعر كتلتها 125.0g ودرجة حرارتها 25.0 oc ’ ثم سخنت قطعة من مادة ما كتلتها 50.0g الى درجة حرارة 100.oC ووضعت في الماء الموجود في المسعر فأصبحت درجة حرارة الخليط 30.0oC ’اذا علمت أن الحرارة النوعية للماء 4.148J/g.oc . احسب الحرارة النوعية للمادة المجهولة .
16 – لماذا تلزم كمية حرارة  لرفع درجة حرارة كتلة معينة من الماء أكثر من الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة نفس الكتلة من الايثانول ؟
مع اطيب تمنياتي لكم بالتوفيق والنجاح