الحرارة النوعية للمادة. التوتر السطحي لسائل. لزوجة سائل. الخاصية الشعرية. خاصية ارتفاع السوائل في الأنابيب الضيقة



الحرارة النوعية للمادة:
هي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كيلو جرام من المادة درجة واحدة سيليزية.

السعة الحرارية النوعية للمادة هي السعة الحرارية لعينة من المادة مقسومة على كتلة العينة.

بشكل غير رسمي، هي كمية الطاقة التي يجب إضافتها، على شكل حرارة، إلى وحدة واحدة من كتلة المادة من أجل إحداث زيادة في وحدة واحدة في درجة حرارتها.
وحدة SI للحرارة النوعية هي جول لكل كلفن والكيلوغرام، J / (K kg).

على سبيل المثال، عند درجة حرارة 25 درجة مئوية (يمكن أن تختلف السعة الحرارية المحددة مع درجة الحرارة)، فإن الحرارة المطلوبة لرفع درجة حرارة 1 كجم من الماء بمقدار 1 كلفن (ما يعادل 1 درجة مئوية) هي 4179.6 جول، مما يعني أن الحرارة النوعية للماء هي 4179.6 جول· كغم 1 ك ك 1.

غالبًا ما تختلف الحرارة النوعية باختلاف درجة الحرارة، وتختلف باختلاف حالة المادة. يحتوي الماء السائل على واحدة من أعلى درجات الحرارة النوعية بين المواد الشائعة، حوالي 4182 جول / (كغم) عند 20 درجة مئوية؛ لكن ذلك الجليد الذي يقل بقليل عن 0 درجة مئوية هو 2093 جول / كيلوجرام فقط.

تبلغ درجات الحرارة المحددة للحديد والجرانيت وغاز الهيدروجين حوالي 449 و 790 و 14300 جول / (كغم) على التوالي.

في حين أن المادة تمر بمرحلة انتقالية، مثل الصهر أو الغليان، فإن حرارتها المحددة لا نهائية من الناحية الفنية، لأن الحرارة تتحول إلى تغيير حالتها بدلاً من رفع درجة حرارتها.

قد تكون الحرارة النوعية للمادة، وخاصة الغاز، أعلى بشكل ملحوظ عندما يُسمح لها بالتمدد أثناء تسخينها (حرارة محددة عند ضغط ثابت) عنها عند تسخينها في وعاء مغلق يمنع التوسع (حرارة محددة عند حجم ثابت) .

عادةً ما يُشار إلى هاتين القيمتين بواسطة {\ displaystyle c_ {P}} c_ {P} و {\ displaystyle c_ {V}} c_ {V}، على التوالي ؛ حاصل القسمة {\ displaystyle \ gamma = c_ {P} / c_ {V}} {\ displaystyle \ gamma = c_ {P} / c_ {V}} هو نسبة السعة الحرارية.

ومع ذلك، في بعض السياقات، قد يشير مصطلح السعة الحرارية النوعية (أو الحرارة النوعية) إلى النسبة بين درجات الحرارة المحددة للمادة عند درجة حرارة معينة والمادة المرجعية عند درجة حرارة مرجعية، مثل الماء عند 15 درجة مئوية؛ الكثير بطريقة الجاذبية النوعية.

تتعلق الحرارة النوعية بقياسات مكثفة أخرى للقدرة الحرارية مع القواسم الأخرى.
إذا تم قياس كمية المادة على أنها عدد من الشامات، فإن المرء يحصل على السعة الحرارية المولية بدلاً من ذلك (حيث تكون وحدة SI جول لكل كلفن لكل مول، J / (K mol).

إذا تم أخذ الكمية لتكون حجم العينة (كما يحدث في بعض الأحيان في الهندسة)، يحصل المرء على السعة الحرارية الحجمية (التي تكون وحدة SI جول لكل كلفن لكل متر مكعب، J / K / m3).

كان جوزيف بلاك، أول طبيب في القرن الثامن عشر وأستاذ الطب في جامعة غلاسكو، من أوائل العلماء الذين استخدموا هذا المفهوم.
قام بقياس الحرارة النوعية للعديد من المواد، باستخدام مصطلح القدرة على الحرارة.


لزوجة سائل:
مقاومة السائل للتدفق.
لزوجة مائع هو مقياس لمقاومته للتشوه بمعدل معين.

بالنسبة للسوائل، فإنه يتوافق مع المفهوم غير الرسمي لـ "السماكة": على سبيل المثال، يكون للشراب لزوجة أعلى من الماء.

يمكن تصور اللزوجة على أنها تحديد قوة الاحتكاك الداخلي التي تنشأ بين الطبقات المجاورة من السوائل التي تكون في حركة نسبية.

على سبيل المثال، عندما يضغط السائل عبر أنبوب ، فإنه يتدفق بسرعة أكبر بالقرب من محور الأنبوب منه بالقرب من جدرانه.

في مثل هذه الحالة، تظهر التجارب أن هناك حاجة إلى بعض الضغط (مثل فرق الضغط بين طرفي الأنبوب) للحفاظ على التدفق عبر الأنبوب.

هذا لأن القوة مطلوبة للتغلب على الاحتكاك بين طبقات المائع التي تكون في حركة نسبية: قوة هذه القوة تتناسب مع اللزوجة.

يُعرف السائل الذي لا يقاوم إجهاد القص بالسائل المثالي أو غير المتجانس. يتم ملاحظة اللزوجة الصفرية فقط في درجات الحرارة المنخفضة جدًا في الموائع الفائقة.

خلاف ذلك، يتطلب القانون الثاني للديناميكا الحرارية أن يكون لجميع السوائل لزوجة إيجابية؛ يقال أن هذه السوائل لزجة أو لزوجة.
قد يبدو أن السائل ذو اللزوجة العالية، مثل الطبقة، صلب.

الخاصية الشعرية:
خاصية ارتفاع السوائل في الأنابيب الضيقة.