الحرارية والكيمياء الطاقة

مصادر عن والبحث الطاقة انتاج يعتبر

الحاجات من العصر هذا في للطاقة جديدة

الحياة عصب أصبحت الطاقة ألن .الملحة

بقدرتها الكيميائية التفاعالت بعض تتميز

امتصاص على وبعضها الطاقة انتاج على

على الحصول استطاع واإلنسان الحرارة

بحرق الخاصة الكيميائية التفاعالت من الطاقة

والبترول الفحم

الحرارية يربط :الكيمياء الذي العلم هي

الكيميائية بالتفاعالت الطاقة في .التغير

الطاقة :طبيعة

الشعور ممكن ولكن ملموس غير شيء الطاقة

بالطاقة مرتبطة الحركة على القدرة H فمثال به

بالطاقة مرتبطة والحرارة

حرارة نقل أو شغل بذل على القدرة هي الطاقة

التي الوسيلتان والحرارة الشغل يعتبر لذلك

. الطاقة في التغير بهما نلمس

الطاقة :أنواع

الضوئية 1. الطاقة

الحركة 2. وطاقة الوضع طاقة

الكيميائية 3. الطاقة

الحرارية 4. الطاقة

الضوئية :الطاقة الضوئية للطاقة الرئيسي المصدر الشمس تعتبر

في الضوئي البناء عملية أساس فهي األرض علىاألرض سكان لكل الغذاء عنها ينتج والتي .النبات

النظيفة الطاقة على الحصول العلماء يحاولأو حرارية طاقة إلى الشمسية الطاقة بتحويلمثل عليها المحركات بعض وتشغيل كهربية

.السيارات ما تنتج البيوت بعض أصبحت العالم دول بعض في

الشمسية الطاقة باستخدام الطاقة من .تحتاجه

الحركة :طاقةحركة عن الناتجة الطاقة هي الحركة طاقة

سرعته ومربع الجسم كتلة على وتعتمد األجسامK.E = 1\2 mv2

الجسم K.Eحيث حركة الجسم m ,طاقة v ,كتلةالجسم سرعة

والسرعة الكتلة مع H طرديا تتناسب الحركة طاقةبسرعة تتحرك شاحنة فإن في 60لذلك متر كيلو

شغل تبذل االصطدام (الساعة على أكبر )قدرةالسرعة بنفس تتحرك هوائية دراجة من

الوضع :طاقةبسبب • الجسم في المختزنة أو الكامنة الطاقة هي

األخرى لألجسام بالنسبة مكانه أو وضعهالمباني • أحد سطح على الموجودة الكرة H فمثال

وإذا األرضية الجاذبية قوة بسبب وضع طاقة تمتلكحركة طاقة إلى الوضع طاقة عندها تتحول سقطت

وضع • طاقة يملك شالل أعلى في الموجود والماءحركة طاقة إلى الطاقة هذه تتحول يسقط وعندما

الكهرباء توليد في تستخدمإذ • الوضع طاقة صور من الممغنط الجسم H وأيضا

مغناطيسي مجال في التحرك إلى يميل إنهالحديد رفع في الممغنطة األجسام وتستخدم

الكيميائية :الطاقةإحدى وهي معين كيميائي تفاعل من الناتجة الطاقة هي

روابط في مختزنة طاقة فهي الوضع طاقة أشكال

الكيميائية المواد

ترابطها وطريقة ذراتها ونوع المادة طبيعة على تعتمد

التفاعل أثناء ولكن مختزنة الطاقة تلك تكون التفاعل قبل

بطريقة الذرات ترتبط ثم الروابط تنكسر الكيميائي

ذلك عن وينتج الوضع طاقة في تغير يحدث مما جديدة

للطاقة كسب أو فقدان

الحرارية :الطاقةالطاقة في التغير لقياس الطرق أهم من الحرارة تعتبرالحرارة وهي بالدفء نشعر الوقود يحترق فعندما

الوقود احتراق عن الناتجةنالحظ الماء من كوب في ساخن مسمار وضع وإذاالحرارة أن أي الماء إلى المسمار من الحرارة انتقالويفسر البارد الجسم إلى الساخن الجسم من تنتقلسريعة تكون الساخنة المادة جسيمات بأن ذلكبرودة األكثر المادة لجسيمات بالنسبة الحركة

بتلك السريعة الساخنة الجسيمات تصطدم وعندماالبطيئة الباردة سرعة وتزيد سرعتها تقل الباردة

يحدث حراري حتى الجسمين اتزان بين

الطاقة :تحول

أخرى إلى صورة من تتحول أن للطاقة يمكن

حركة طاقة إلى تتحول الوضع طاقة H فمثال

كهربية طاقة إلى تتحول الحرارية والطاقة

وضوئية وحركية حرارية إلى الكهربية والطاقة

كالمدفأة الكهربائية األجهزة في كما وسمعية

والسمعية المرئية واألجهزة .والمروحة

الطاقة :وحدات

النظام :الجول 1. حسب الطاقة وحدة هوبالرمز له ويرمز للوحدات وهي Jالعالمي

الحركية الطاقة تعريف من مشتقةالطاقة الكتلة =وحدة السرعة ( ×وحدة 2)وحدة

2)ثانية /متر ( ×كجم =

Kgm2 / s2 1 =جول 1

يستخدم الطاقة KJوعادة لحساب أكبر كوحدةالكيميائية للتفاعالت المصاحبة

1 KJ = 1000 J

درجة :السعر .2 لرفع الالزمة الحرارة كمية هو

سليزية درجة الماء من واحد جرام حرارة

.واحدة

والكالوري الجول بين cal. = 4.184 1 :العالقة

J

من أكبر وهو الغذائي بالسعر يعرف ما وهناك

ويساوي في 1000السعر ويستخدم سعر

وكذلك لألطعمة الغذائية القيمة حساب

بكتابة ويميز الجسم طاقة عن الحديث

الكبيرة االنجليزية باألحرف األول الحرف

1 Cal. = 1 Kcal. = 1000 cal .

:مثال

استهلك الماء g 1.00لتحويل KJ 2.26إذا من

بخار إلى القيمة .السائل هذه تساوي كم احسب

سعر ??بالكيلو

:الحل

2.26 × 1000 = 2260 J

2260 \ 4.184 = 540.15 cal

540.15 \ 1000 = 0.540 Kcal

التفاعالت في الطاقة تغيراتالكيميائية

الماصة التفاعالتللحرارة

الطاردة التفاعالتللحرارة

امتصاص يصاحبها التي التفاعالت هيالمتفاعالت حرارة درجة فتقل للطاقة

أو انبعاث يصاحبها التي التفاعالت هيحرارة درجة فترتفع للطاقة انطالق

المتفاعالت

الوضع المتفاعالت > النواتج :طاقةالحركة المتفاعالت< النواتج :طاقة

الوضع المتفاعالت< النواتج : طاقةالحركة المتفاعالت > النواتج : طاقة

التفاعل خليط حرارة درجة تنخفضالجو بين الحراري للتبادل نتيجة

والتفاعل

درجة ارتفاع من عليها التعرف يمكنالتفاعل خليط حرارة

تسخين إلى تحتاج التي التفاعالت مثل2H2O + energy 2H2 + O2

أنواعها بكافة االحتراق تفاعالت مثلCH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + energy

أن يجب للحرارة الطاردة أو الماصة التفاعالت فيوبعد قبل والوضع الحركة طاقة مجموع يكون

الطاقة حفظ لقانون H طبقا وذلك H دائما ثابت .التفاعل

الطاقة حفظ :قانون

عدم من تستحدث أن يمكن وال تفنى ال الطاقةأن يمكن ولكن الكيميائي التفاعل حدوث أثناء

أخرى إلى صورة من .تتحول

الحرارية :السعةحرارة درجة لتغيير الالزمة الحرارة كمية هي

واحدة مئوية درجة المادةJ \ °Cوحدتها

النوعية :الحرارةواحد جرام حرارة درجة لتغيير الالزمة الحرارة كمية هي

ووحدتها واحدة مئوية درجة بمقدار المادة J \ g °Cمن

جسم حرارة درجة لرفع الالزمة الحرارة كمية لحسابكتلته القانون T∆بمقدار mما :نستخدم

Q = m × c × ∆T

المفقودة Qحيث أو المكتسبة الحرارة الحرارة c ,كميةالنوعية

∆T سواء القيمة نفس ولها الحرارة درجات في الفرقمطلقة أو مئوية درجات كانت

اكتسب اذا موجبة تكون المحسوبة الحرارة كميةحرارة الجسم فقد اذا وسالبة حرارة الجسم

فهذا • كبيرة للمادة النوعية الحرارة كانت إذا

من H نسبيا كبيرة كمية تحتاج المادة أن يعني

بمقدار حرارتها تتغير كي جرام لكل الحرارة

كميات تحتاج فهي صغيرة كانت وإذا معين

حرارتها تتغير كي الحرارة من .صغيرة

علينا • الله نعم من للماء النوعية الحرارة ارتفاع

التبخر من واألنهار البحار مياه على يحافظ حيث

والجفاف

اإلنسان • جسم سوائل مع يحدث ما هذا H وأيضا

والبرودة الحرارة في السريع التغير تقاوم حيث

ثابتة الجسم حرارة درجة على .وتحافظ

:مثال حرارة درجة لتغير الالزمة الحرارة كمية هي ما

400 g من الماء C °23إلى C° 18من

:الحل ∆T = T2 – T1

23 – 18 = 5° C

Q = ∆T × c × m5 × 4.184 × 400 = 8370 J

:مثال درجة لتغير الالزمة الحرارة كمية هي ما

من g 400حرارة النحاس 18إلى C° 23من°C

:الحل ∆T = T2 – T1 ∆T = 18 – 23 = - 5 °C

Q = ∆T × c × mQ = - 5 × 0.390 × 400 = - 780 J

الحرارة كمية :قياسيسمى جهاز باستخدام المختبر في الحرارة كمية تقاسيسمى قوي معدني إناء عن عبارة وهو المسعرفي اإلناء هذا ويوضع المتفاعالت به توضع المفجرمن معلومة كمية به حراريا H عزال معزول مائي حمامالحرارة درجة تقاس ومحرك بترمومتر ومجهز الماءبواسطة التفاعل بدء يتم ثم المائي للحمام األولية

التفاعل وعاء داخل صغير مسخنالحوض حرارة درجة تقاس التفاعل حرارة ولقياستمتص الناتجة الحرارة ألن التفاعل وبعد قبل المائي

بالترمومتر قياسها ويمكن التفاعل وعاء من بواسطته

رغم الدقيقة األجهزة من المسعر يعتبربساطته