حسب العلم ، الحرارة هي طاقة تتدفق من درجة حرارة عالية إلى درجة حرارة منخفضة بين المواد والأشياء المختلفة. تُعرف الطاقة الحرارية عمومًا بالطاقة الحرارية. السعرات الحرارية والجول هي وحدات القياس. الحرارة النوعية والحرارة المعقولة فئتان من الطاقة الحرارية أو الطاقة الحرارية.
الحرارة النوعية مقابل الحرارة المعقولة
الفرق بين الحرارة النوعية والحرارة المحسوسة هو أن الحرارة النوعية تزيد من درجة حرارة جرام واحد من مادة ما بمقدار درجة مئوية واحدة ؛ في حين أن Sensible Heat هي تلك الحرارة التي يشعر بها جسم الإنسان نتيجة للاختلافات في درجات الحرارة.
كما يوحي الاسم ، تشير الحرارة النوعية إلى كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة كمية معينة من المادة. وفقًا لنتائج العلماء ، تتطلب المواد المختلفة من نفس الكتلة كميات متفاوتة من الحرارة لتصل إلى نفس درجة الحرارة. فيما يتعلق بالسوائل ، على سبيل المثال ، من الماء والحليب من نفس الكتلة ، يحتاج الماء إلى مزيد من الحرارة للوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة مقارنة بدرجة حرارة الحليب.
الحرارة المعقولة ، كما يوحي الاسم ، هي نوع من الحرارة يمكن أن يشعر بها جسم الإنسان بسبب الاختلافات في درجة حرارة الأجسام والمواد المختلفة. يمكن للبشر ، على سبيل المثال ، التمييز بين الجليد ودرجة حرارة الماء العادية بمجرد لمسه.
جدول المقارنة بين الحرارة النوعية والحرارة المعقولة
| معلمات المقارنة | حرارة نوعية | حرارة معقولة |
| المعنى | يشير إلى كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة كمية معينة من المادة. | الحرارة المحسوسة هي نوع من الحرارة يمكن أن يستشعرها جسم الإنسان بسبب الاختلافات في درجة حرارة الأجسام والمواد المختلفة |
| معادلة | الحرارة النوعية = الطاقة بالجول مقسومة على الكتلة × التغير في درجة الحرارة | الحرارة المعقولة = 1.08 × معدل تدفق الهواء الداخل من الخارج × التغير في درجة الحرارة |
| الوحدات | السعرات الحرارية أو جول لكل جرام لكل درجة مئوية | جول لكل كيلوغرام كلفن |
| يتعامل مع | الحرارة النوعية أو طاقة المواد | الفرق في درجة الحرارة التي يشعر بها الإنسان بين الأشياء والمواد المتميزة |
| أهمية | يلعب دورًا حتميًا في فحص مقدار الحرارة المطلوب لشيء أو مادة معينة. | يلعب دورًا ضروريًا في نظام التبريد. |
ما هي الحرارة النوعية?
يتم تعريف الحرارة النوعية على أنها المقدار المطلوب من الحرارة أو الطاقة المطلوبة لأجسام مميزة خاصة بكل من المواد. تحتاج المواد المختلفة إلى كميات مميزة من الحرارة لتصل إلى درجة حرارة تبلغ 1 درجة مئوية. هذا اكتشاف مهم جدًا للعلماء لفهم الحرارة النوعية لكل من الماء والهواء وفرق الحرارة المحدد بينهما حوالي الربع. هذه المعرفة أمر حيوي لتطوير المعرفة حول أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء المعروفة باسم نظام HVAC. هذا النظام مسؤول عن تحريك الهواء في الداخل والخارج. الجول لكل كلفن لكل كيلوغرام هو وحدة النظام الدولي (S I). معادلة حساب الحرارة النوعية هي الطاقة بالجول مقسومة على ناتج كتلة المادة والتغير في درجة الحرارة.
معادلة الحرارة النوعية
C = Q / (فرق M × T)
أين
C = حرارة محددة
س = الطاقة
م = الكتلة
فرق T- فرق درجة الحرارة
فمثلا،
قطعة من مادة تزن 200 جرام طاقة تبلغ 19990 جول ويتم تسخينها من درجة حرارة 100 درجة إلى 200 درجة. اكتشف الحرارة النوعية
لذا ، هنا ،
م = 200
س = 19990 ي
فرق T = 200-100 = 100 درجة مئوية
C = 19990 / (200 × 100) = 0.9995 جول / جم0ج
0.9995 جول / ز0ج- هناك حاجة إلى حرارة محددة لتسخين 200 جرام من مادة تحمل السعة الحرارية 19990 J
ما هي الحرارة المعقولة?
يشير مصطلح "الحرارة المعقولة" إلى تغير درجة الحرارة الناتج عن جسم الإنسان بمجرد لمس مواد أو أشياء مختلفة. في هذه الحالة ، لا تتغير مرحلة المادة. يمكن أيضًا قياس التغيرات في درجات الحرارة باستخدام مقياس حرارة. تكمن أهمية Sensible Heat في فهم نظام التبريد في أنظمة HVAC. يمكن الشعور بهذه الحرارة بسهولة أثناء حمامات الشمس.
جول لكل كلفن لكل كيلوغرام ، J⋅kg−1⋅K−1 هي وحدة النظام الدولي (S I). معادلة Sensible Heat هي نتاج 1.08 ، معدل تدفق الهواء الداخل من الخارج وتغير درجة الحرارة.
معادلة الحرارة المعقولة
الحرارة المعقولة = 1.08 × معدل تدفق الهواء من الخارج × التغير في درجة الحرارة
على سبيل المثال
كمية تدفق الهواء من الخارج 200 درجة مئوية وترتفع درجة الحرارة من 100 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية. اكتشف الحرارة المعقولة؟
تغير درجة الحرارة = 200-100 = 100 درجة مئوية
الحرارة المعقولة = 1.08 x 200 x 100 = 21600 J⋅kg−1⋅K−1
21600 جول−1⋅K−1 هي حرارة معقولة عندما يكون تدفق الهواء من الخارج 200 درجة تحت تغير درجة الحرارة بمقدار 100 درجة مئوية.
الاختلافات الرئيسية بين الحرارة النوعية والحرارة المعقولة
استنتاج
الحرارة النوعية والحرارة المحسوسة هما نوعان من الطاقات الحرارية وكلاهما حيوي لأنظمة التبريد في هذا الكون. من خلال فهم كلا النوعين من الحرارة ، يمكن تفسير نظام HVAC بشكل أفضل. تشير الحرارة النوعية إلى الحرارة المطلوبة للمواد عند درجات حرارة مختلفة ؛ بينما تشير Sensible Heat إلى التغير في درجة الحرارة بمجرد اللمس باليدين.
