مقدمة في الديناميكا الحرارية

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson
Download our mobile app to listen on the go
Get App

Questions and Answers

في حالة تمدد الغاز في اسطوانة بمكبس متحرك، ما هو تأثير الضغط المضاد المعاكس على اتجاه التغير؟

  • يزيد من كمية الشغل الذي ينجزه الغاز.
  • يزيد من سرعة تمدد الغاز.
  • يقلل من كمية الشغل الذي ينجزه الغاز. (correct)
  • لا يؤثر على عملية التمدد.

إذا تمدد غاز حجمه الأولي $2400 cm^3$ ليصبح حجمه النهائي $6150 cm^3$، وكان الضغط النهائي $2.4 atm$. ما قيمة الشغل الناتج بوحدة اللتر-ضغط جوي؟

  • -6.15 لتر.ضغط جوي
  • -9.00 لتر.ضغط جوي (correct)
  • -3.75 لتر.ضغط جوي
  • -2.40 لتر.ضغط جوي

في عملية تكثف مول واحد من غاز ثاني أكسيد الكربون $CO_2$، إذا انطلق حرارة مقدارها $392 kJ$، والإناء حجمه $4 L$ وتحول الغاز إلى سائل حجمه $350 cm^3$ تحت ضغط $5 atm$.

  • $+392\ kJ$
  • $+1.849\ kJ$ (correct)
  • $-392\ kJ$
  • $-1.849\ kJ$

عندما يمتص نظام كمية من الحرارة، ماذا يمكن أن يفعل بهذه الحرارة؟

<p>يستغلها لعمل شغل ضد الوسط المحيط أو رفع طاقته الداخلية أو كليهما. (D)</p> Signup and view all the answers

في الديناميكا الحرارية، ما هي الكميات المتجهة؟

<p>الطاقة والشغل وكمية الحرارة. (C)</p> Signup and view all the answers

ما هي العلامة التي تعطى للتغير عندما يمتص النظام طاقة من الوسط المحيط؟

<p>موجبة (+). (D)</p> Signup and view all the answers

ما هي العلاقة بين التغير في المحتوى الحراري (ΔH) والتغير في الطاقة الداخلية (ΔE) عندما يكون التفاعل مصحوبًا بتغير في عدد المولات الغازية (Δn)؟

<p>$ΔH = ΔE + ΔnRT$ (D)</p> Signup and view all the answers

أي من العبارات التالية تصف بشكل صحيح العلاقة بين الحرارة الممتصة أو المنطلقة في عملية ذات حجم ثابت والتغير في الطاقة الداخلية للنظام؟

<p>الحرارة الممتصة تساوي التغير في الطاقة الداخلية فقط. (C)</p> Signup and view all the answers

في التفاعل التالي: $NH_4Cl(aq) + NaNO_2(aq) \rightarrow N_2(g) + 2H_2O(L) + NaCl(aq)$، إذا كان إنتاج مول واحد من النيتروجين يزيد حجم النظام بمقدار $22.4 L$ عند ضغط جوي واحد، وكان التغير في الطاقة الداخلية يساوي $-333 kJ$. ما هو التغير في الإنثالبي لهذا التفاعل؟

<p>$-330.73 kJ$ (D)</p> Signup and view all the answers

ما العلاقة بين ΔH و ΔE للتفاعل التالي: $CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(L)$؟

<p>$ΔH = ΔE - 2RT$ (C)</p> Signup and view all the answers

يتم تسخين ثلاثة مولات من غاز مثالي في عملية تمدد عكسي من حجم أولي 40 لتراً إلى حجم نهائي 60 لتراً عند الضغط الجوي. إذا كانت الحرارة الممتصة تساوي 21.6 كيلو جول، فما قيمة الشغل (w)؟

<p>2.03 كيلو جول (D)</p> Signup and view all the answers

في التفاعل التالي: $2NO_2(g) \rightarrow 2NO(g) + O_2(g)$، إذا كان التغير في الإنثالبي (ΔH) يساوي 164 كيلو جول عند درجة حرارة 25°C، وكان الحجم قد زاد بمقدار 22.4 لتراً عند ضغط جوي واحد، ما هو التغير في الطاقة الداخلية (ΔE)؟

<p>161 كيلو جول (A)</p> Signup and view all the answers

في التفاعل التالي: $Zn(s) + H_2SO_4(L) \rightarrow ZnSO_4(aq) + H_2(g)$، إذا كانت الحرارة المنطلقة من تفاعل الخارصين تساوي 34200 كالوري عند درجة حرارة 17°C، ما هو التغير في الطاقة الداخلية؟

<p>-33.5 كيلو كالوري (A)</p> Signup and view all the answers

عند تسخين مول من $Ag_2O(s)$ ليتفكك إلى فضة ($\text{Ag}(s)$) وغاز الأكسجين ($\text{O}_2(g)$) عند الظروف القياسية ودرجة حرارة 25°C، إذا كان $ΔH = 30.66 kJ$، فما قيمة $ΔE$؟

<p>29.42 كيلو جول (D)</p> Signup and view all the answers

أي من العمليات التالية تعتبر تغيرًا فيزيائياً؟

<p>ذوبان الجليد. (B)</p> Signup and view all the answers

ما هي وحدة قياس الحرارة النوعية في النظام الدولي؟

<p>جول/جرام.كلفن (D)</p> Signup and view all the answers

العلاقة الصحيحة بين السعة الحرارية C والحرارة النوعية S والكتلة m هي:

<p>$C = S \cdot m$ (B)</p> Signup and view all the answers

ما هي وحدة قياس السعة الحرارية؟

<p>جول/كلفن (D)</p> Signup and view all the answers

عند تسخين 10 جرام من الحديد و 10 جرام من الألومنيوم بكمية الحرارة نفسها، أي المعدنين سترتفع درجة حرارته أكثر، علماً بأن الحرارة النوعية للحديد 0.452 J/g.°C والألومنيوم 0.887 J/g.°C?

<p>الحديد (B)</p> Signup and view all the answers

إذا كانت الحرارة النوعية للماء تساوي 4.184 J/g.K، فما هي كمية الحرارة بالجول اللازمة لتسخين 100 جرام من الماء بمقدار 10 كلفن؟

<p>4184 (B)</p> Signup and view all the answers

اذا كان التغير في نظام مغلق يساوي صفراً، هذا يعني أن

<p>الشغل يساوي الحرارة المنتقلة (E)</p> Signup and view all the answers

أي العبارات التاليه غير صحيحة عن العمليات الكظيمة

<p>تحدث فقط عند ثبوت الضغط. (A)</p> Signup and view all the answers

اذا كانت الطاقة الداخلية لنظام تزداد، فهذا يعني أن

<p>الشغل مبذول على النظام. (E)</p> Signup and view all the answers

يوجد ضغط لغاز يساوي 2 atm، مما أدى إلى تقليل حجمه من 10 إلى 5 L، فما مقدار الشغل المبذول؟

<p>1013 جول (A)</p> Signup and view all the answers

أي ماسبق هو التعريف الصحيح للطاقة الداخلية

<p>مجموع الطاقة الحركية والطاقة الكامنة للجزيئات (A)</p> Signup and view all the answers

أيا من التالي ليس من الدوال الحاله

<p>الشغل (B)</p> Signup and view all the answers

Signup and view all the answers

Flashcards

ما هو الشغل؟

حاصل ضرب القوة في الإزاحة.

الشغل في تمدد الغاز

يساوي حاصل ضرب الضغط في التغير في الحجم مع إشارة سالبة: w = - PΔV.

القانون الأول للديناميكا الحرارية

الطاقة الكلية لنظام معزول تظل ثابتة، لكن يمكن أن تتحول من صورة إلى أخرى.

التغير في الطاقة الداخلية

التغير في الطاقة الداخلية لنظام يساوي الحرارة المضافة ناقص الشغل المبذول: ΔE = q + w.

Signup and view all the flashcards

المحتوى الحراري

كمية الحرارة الممتصة أو المنطلقة عند ثبوت الضغط.

Signup and view all the flashcards

علاقة المحتوى الحراري والطاقة الداخلية

ΔH = ΔE + Δn(g) RT, حيث Δn هو التغير في عدد مولات الغاز.

Signup and view all the flashcards

الكيمياء الحرارية

علم يهتم بدراسة التغيرات الحرارية التي تصاحب التفاعلات الكيميائية.

Signup and view all the flashcards

ما هي الحرارة النوعية؟

كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد من المادة درجة مئوية واحدة.

Signup and view all the flashcards

السعة الحرارية

كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كتلة مادة ما درجة مئوية واحدة.

Signup and view all the flashcards

السعة الحرارية الجزيئية

كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة جزيء جرامي واحد من المادة درجة مئوية واحدة.

Signup and view all the flashcards

Study Notes

الديناميكا الحرارية: مقدمة

  • الديناميكا الحرارية: فرع هام في الكيمياء الفيزيائية، يدرس الطاقة وتحولاتها.
  • الكيمياء الحرارية: فرع من الديناميكا الحرارية، يدرس الحرارة المنطلقة أو الممتصة في التفاعلات الكيميائية والتغيرات الفيزيائية.

الشغل (Work)

  • الشغل: حاصل ضرب القوة المؤثرة في الإزاحة.
  • يُرمز للشغل بالرمز w، ويُعبر عنه بالمعادلة: w = F. ΔL.
  • في حالة تمدد غاز:
    • عند تمدد غاز في أسطوانة بمكبس متحرك، يدفع الغاز المكبس للأعلى ضد ضغط معاكس.
    • يُعرف الضغط بأنه القوة (F) مقسومة على المساحة (A).
    • الشغل الناتج: w = - P ΔV.

أمثلة على حساب الشغل

  • تكثف مول واحد من غاز ثاني أكسيد الكربون: تُحسب قيمة الشغل الناتج بناءً على التغير في الحجم والضغط.
  • تمدد غاز مثالي من حجم إلى آخر: تُحسب قيمة الشغل الناتج باستخدام الضغط النهائي والتغير في الحجم.
  • تمدد غاز مثالي على مرحلتين: تُحسب قيمة الشغل في كل مرحلة بناءً على الضغط الخارجي والتغير في الحجم.

القانون الأول للديناميكا الحرارية

  • الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من العدم.
  • القانون الأول: "الطاقة الكلية لنظام معزول تظل ثابتة، ولكن يمكن أن تتحول من صورة إلى أخرى."
  • التغير في الطاقة الداخلية لنظام (ΔE) يحدث عن طريق الحرارة (q) أو الشغل (w).
  • الطاقة الداخلية لنظام معزول تظل ثابتة.
  • النظام يمتص الحرارة ويمكن أن يستخدمها للقيام بعمل أو لرفع طاقته الداخلية.
  • في النظام المعزول: لا يوجد تبادل للحرارة أو شغل (q = 0, w = 0).
  • ΔE= q + w

الطاقة والشغل والحرارة

  • الطاقة (E) والشغل (w) والحرارة (q): كميات متجهة (قيمة واتجاه).
  • إشارة التغير في الكمية تعتمد على العملية:
    • ΔE موجب: إذا امتص النظام طاقة من المحيط.
    • ΔE سالب: إذا فقد النظام طاقة إلى المحيط.
    • w سالب: الشغل المبذول من النظام على المحيط.
    • w موجب: الشغل المبذول على النظام من المحيط.
    • q موجب: امتصاص النظام للحرارة.
    • q سالب: فقدان النظام للحرارة.

المحتوى الحراري (Enthalpy)

  • التفاعلات الكيميائية والتحولات الفيزيائية غالبًا ما تحدث تحت ضغط ثابت.
  • المحتوى الحراري (ΔH): كمية الحرارة الممتصة أو المنطلقة عند ضغط ثابت.
  • للغاز المثالي: ΔH = ΔE + Δn (g) RT
    • np: عدد مولات الغازات الناتجة.
    • nR: عدد مولات الغازات المتفاعلة.
    • R: ثابت الغازات العام (8.314 J/K.mol).
  • إذا كان عدد مولات الغازات ثابتا: ΔH = ΔE.
  • عند ثبوت الحجم:
    • لا يستطيع النظام عمل شغل (w = 0).
    • الحرارة الممتصة أو المنطلقة تختزن في صورة تغير في الطاقة الداخلية. q=ΔE
  • أنواع التفاعلات الكيميائية: طبقا للتغيرات الحرارية المصاحبة لها تنقسم إلى:
    • تفاعلات طاردة للحرارة: تنطلق حرارة من النظام إلى المحيط.
    • تفاعلات ماصة للحرارة: تحتاج إلى امتصاص كمية من الحرارة من المحيط.

تطبيقات على المحتوى الحراري

  • مثال: احتراق الميثان طارد للحرارة وينتج كمية حرارة معينة.
  • أمثلة عملية: حساب التغير في المحتوى الحراري لتفاعلات مختلفة.

الحرارة النوعية والسعة الحرارية

  • الحرارة النوعية (S): كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد من المادة درجة مئوية واحدة.
    • وحدة القياس: جول/جرام.كلفن (J g-1 K-1).
  • السعة الحرارية (C): كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كتلة مادة ما درجة مئوية واحدة.
    • وحدة القياس: جول/كلفن (J K-1).
  • العلاقة بين الحرارة النوعية والسعة الحرارية: C = S.m.
  • كلما قلت الحرارة النوعية للمادة، فإنها تمتص كمية صغيرة من الحرارة وترتفع درجة حرارتها بشكل ملحوظ.

السعة الحرارية الجزيئية

  • السعة الحرارية الجزيئية: كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة مول واحد من المادة درجة مئوية واحدة.
  • وحدة القياس: J/mol.K.
  • العلاقة بين السعة الحرارية الجزيئية والحرارة،: (C = q / ΔT)

تطبيقات على الحرارة النوعية والسعة الحرارية

  • حساب الحرارة اللازمة لتسخين كمية معينة من مادة.
  • حساب درجة حرارة مادة بعد امتصاص كمية معينة من الحرارة.

الوحدات

  • الوحدات الأساسية : سبع وحدات تستخدم لقياس الكميات الفيزيائية.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

More Like This

Thermochemistry Quiz
5 questions

Thermochemistry Quiz

BeautifulChalcedony8423 avatar
BeautifulChalcedony8423
Thermodynamics and Thermochemistry
10 questions
Thermochemistry Study Notes
8 questions
Energy and Thermochemistry Overview
14 questions
Use Quizgecko on...
Browser
Browser