حرارة نوعية

الحرارة النوعية Heat capacity هى كمية الحرارة اللازمة لتتغير درجه حرارة وحدة الكتلة من الجسم بمقدار درجه واحدة. ويرمز لها بالرمز (c) ووحداتها في النظام الدولي هى (J kg-1 K-1)

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 تعريفات مرتبطة

يقصد بالحرارة الكتلية الحرارة النوعية، وذلك للتأكيد على ارتباط المصطلح بواحدة الكتلة من المادة ، مثل الغرام أو الكيلو غرام، إضافة إلى اختلافها باختلاف نوع المادة، فتعرف بأنها كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة واحدة الكتلة درجة واحدة. لذلك يمكن أن تختلف قيمها المعطاة بالجداول باختلاف جملة الواحدات المستخدمة وباختلاف السلم الحراري الذي يعبر عن درجة الحرارة. ليس هذا فحسب، بل تبين أن هذه الكمية تختلف، بصورة عامة، باختلاف موقع الدرجة على السلم الحراري. وأوضح مثال على ذلك الواحدة التي تقاس بها كمية الحرارة، فقد عرفت بأنها كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة غرام واحد من الماء درجة مئوية (سلزيوس) واحدة، وسميت الحريرة calory؛ إلا أن بعضهم يستخدم الكلمة مقابل كتلة قدرها كيلوغرام، ويسميها بعضهم الحريرة الكبيرة أو الحرة منعاً للالتباس. ولما زادت دقة القياسات تبين أنها تتغير تغيراً طفيفاً عند قياسها بين 14 ْ و15 ْس عنه عندما تقاس بين 70 و71 ْ س مثلاً، فسميت لذلك حريرة الدرجة 15.

ثمة سبب آخر، في الواقع، لإظهار الكتلة هو اكتشاف تشابه سلوك المواد المختلفة عندما تؤخذ جزيئة غرامية من أي مادة أو ما يسمى المول mole، فعرّفت الحرارة المولية؛ كأن نأخذ 63غراماً من النحاس و نقارن سلوكها الحراري مع 27غراماً من الألمنيوم، فنجد تقارباً بين كميتي الحرارة اللازمتين لتغيير درجتيهما درجة واحدة، قرب درجة الحرارة العادية. ويكون التقارب أوضح في حالة الغازات، غير أنه يجب أن نميز هنا بين إجراء القياس مع إبقاء الضغط ثابتاً، فنرمز لها بـCp ، أو إجرائه مع إبقاء الحجم ثابتا، ونرمز لها بـCv. ففي حين يكون الاختلاف بين القياسين في حالة الأجسام الصلبة طفيفاً، قرب درجات الحرارة العادية، فهو من مرتبة قيمة Cv في حالة الغازات.

إن تغير Cv أو Cp مع تغير درجة الحرارة يفرض تعريفهما تعريفاً تفاضلياً كنهاية حاصل قسمة مقدارين صغيرين جداً dQ على dT. إذ يجري القياس عادة بأخذ m غراماً من المادة وإعطائها كمية من الحرارة ثم يحدد تغير درجة حرارتها الناتج، فتكون النسبة بينهما هي ما يعرف بالسعة الحرارية للكتلة heat capacity وبالتقسيم ثانية على m نحصل على الحرارة الكتلية الوسطية، يستخلص بعدئذ حسابياً الحرارة الكتلية أو الحرارة المولية عند كل درجة من درجات الحرارة. يبين الشكل-1- تغيرات الحرارة المولية للنحاس ممثلاً للأجسام الصلبة، وللماء موضحاً الفرق بين القيمتين عند الانتقال إلى الحالة الصلبة. و يظهر في الشكل اقتراب الحرارة المولية أو الحرارة الكتلية من الصفر قرب الصفر المطلق.

تساعد معرفة الحرارة الكتلية للمواد المختلفة على اختيار مادة مناسبة للتبريد أو لاستخدامها في المبادلات الحرارية، إضافة إلى معرفة ناقليتها الحرارية. فإن كبر الحرارة الكتلية لمصهور الصوديوم هو سبب استخدامه في تبريد المفاعلات النووية، كما أن تفرد الماء بحرارة كتلية عالية بين السوائل تكسبه المزيد من الخواص المميزة الأخرى.

 السعة الحرارية

هى كميه الحراره Q اللازمة لرفع درجة حرارة الجسم كله درجة واحدة كلفن

ووحدتها جول/كلفن

 الحرارة النوعية لمادة C

هى كميه الحراره C التي الازمة لرفع درجة حرارة كيلوجرام واحد من المادة درجة واحدة كلفن.

إذن فان الحراره النوعيه تعرف بانها السعه الحراريه لوحدة الكتل.

ووحدتها جول/ كجم كلفن

الحرارة النوعية هى خاصية مميزة لمادة الجسم حيث لا تتأثر بكتلته .

 الحرارة الكامنة

هى كمية الحرارة اللازمة لتغيير حالة وحدة الكثافة من المادة من حالة إلى أخرى دون تغيير في درجة الحرارة. فعند تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، بالحرارة الكامنة للانصهار، وعند تحول الماده من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة تسمى بالحرارة الكامنة للتجمد، و في حاله تحول المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية تسمى بالحرارة الكامنة للتصعيد.

 علم القياس

 العلاقة بين الحرارات النوعية

•  مقالة مفصلة: العلاقات بين الحرارات النوعية

 نظرية الحرارة النوعية

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 العوامل المؤثرة على الحرارة النوعية

Molecules undergo many characteristic internal vibrations. Potential energy stored in these internal degrees of freedom contributes to a sample’s energy content, but not to its temperature. More internal degrees of freedom tend to increase a substance's specific heat capacity, so long as temperatures are high enough to overcome quantum effects.

 الدرجات الحرة

•  مقالة مفصلة: الدرجات الحرة (الفيزياء والكيمياء)

 الحالة السهلة لغاز أحادي الذرة

Monatomic gas	CV, m (J/(mol·K))	CV, m/R
He	12.5	1.50
Ne	12.5	1.50
Ar	12.5	1.50
Kr	12.5	1.50
Xe	12.5	1.50

 غاز ثنائي الذرة

at standard temperature (25 ^oC = 298 K)

Diatomic gas	CV, m (J/(mol·K))	CV, m / R
H2	20.18	2.427
CO	20.2	2.43
N2	19.9	2.39
Cl2	24.1	3.06
Br2 (vapour)	28.2	3.39

 المرحلة الصلبة

•  مقالات مفصلة: آينشتاين
• نموذج ديباي
• النظرية الحركية للمواد الصلبة

The dimensionless heat capacity divided by three, as a function of temperature as predicted by the Debye model and by Einstein’s earlier model. The horizontal axis is the temperature divided by the Debye temperature. Note that, as expected, the dimensionless heat capacity is zero at absolute zero, and rises to a value of three as the temperature becomes much larger than the Debye temperature. The red line corresponds to the classical limit of the Dulong-Petit law

 جدول قدرات الحرارة النوعية

انظر أيضاً: List of thermal conductivities

Table of specific heat capacities at 25 °C (298 K) unless otherwise noted

Notable minima and maxima are shown in maroon

Substance	Phase	(mass) specific heat capacity cp or cm J·g−1·K−1	Constant pressure molar heat capacity Cp,m J·mol−1·K−1	Constant volume molar heat capacity Cv,m J·mol−1·K−1	Volumetric heat capacity Cv J·cm−3·K−1	Constant vol. atom-molar heat capacity in units of R Cv,m(atom) atom-mol−1
Air (Sea level, dry, 0 °C (273.15 K))	gas	1.0035	29.07	20.7643	0.001297	~ 1.25 R
Air (typical room conditionsA)	gas	1.012	29.19	20.85	0.00121	~ 1.25 R
Aluminium	solid	0.897	24.2		2.422	2.91 R
Ammonia	liquid	4.700	80.08		3.263	3.21 R
Animal tissue (incl. human)	mixed	3.5			3.7*
Antimony	solid	0.207	25.2		1.386	3.03 R
Argon	gas	0.5203	20.7862	12.4717		1.50 R
Arsenic	solid	0.328	24.6		1.878	2.96 R
Beryllium	solid	1.82	16.4		3.367	1.97 R
Bismuth	solid	0.123	25.7		1.20	3.09 R
Cadmium	solid	0.231	26.02			3.13 R
Carbon dioxide CO2	gas	0.839*	36.94	28.46		1.14 R
Chromium	solid	0.449	23.35			2.81 R
Copper	solid	0.385	24.47		3.45	2.94 R
Diamond	solid	0.5091	6.115		1.782	0.74 R
Ethanol	liquid	2.44	112		1.925	1.50 R
Gasoline (octane)	liquid	2.22	228		1.64	1.05 R
Glass	solid	0.84
Gold	solid	0.129	25.42		2.492	3.05 R
Granite	solid	0.790			2.17
Graphite	solid	0.710	8.53		1.534	1.03 R
Helium	gas	5.1932	20.7862	12.4717		1.50 R
Hydrogen	gas	14.30	28.82			1.23 R
Hydrogen sulfide H2S	gas	1.015*	34.60			1.05 R
Iron	solid	0.450	25.1		3.537	3.02 R
Lead	solid	0.129	26.4		1.44	3.18 R
Lithium	solid	3.58	24.8		1.912	2.98 R
Lithium at 181 °C	liquid	4.379	30.33		2.242	3.65 R
Magnesium	solid	1.02	24.9		1.773	2.99 R
Mercury	liquid	0.1395	27.98		1.888	3.36 R
Methane at 2 °C	gas	2.191	35.69			0.66 R
Methanol (298 K)	liquid	2.14	68.62			1.38 R
Nitrogen	gas	1.040	29.12	20.8		1.25 R
Neon	gas	1.0301	20.7862	12.4717		1.50 R
Oxygen	gas	0.918	29.38	21.0		1.26 R
Paraffin wax C25H52	solid	2.5 (ave)	900		2.325	1.41 R
Polyethylene (rotomolding grade)	solid	2.3027
Polyethylene (rotomolding grade)	liquid	2.9308
Silica (fused)	solid	0.703	42.2		1.547	1.69 R
Silver	solid	0.233	24.9		2.44	2.99 R
Sodium	solid	1.230	28.23			3.39 R
Tin	solid	0.227	27.112			3.26 R
Titanium	solid	0.523	26.060			3.13 R
Tungsten	solid	0.134	24.8		2.58	2.98 R
Uranium	solid	0.116	27.7		2.216	3.33 R
Water at 100 °C (steam)	gas	2.080	37.47	28.03		1.12 R
Water at 25 °C	liquid	4.1813	75.327	74.53	4.1796	3.02 R
Water at 100 °C	liquid	4.1813	75.327	74.53	4.2160	3.02 R
Water at −10 °C (ice)	solid	2.11	38.09		1.938	1.53 R
Zinc	solid	0.387	25.2		2.76	3.03 R
Substance	Phase	Cp J/(g·K)	Cp,m J/(mol·K)	Cv,m J/(mol·K)	Volumetric heat capacity J/(cm3·K)

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 سعة الحرارة النوعية لمواد البناء

انظر أيضاً: Thermal mass

(Usually of interest to builders and solar designers)

Specific heat capacity of building materials

Substance	Phase	cp J/(g·K)
Asphalt	solid	0.920
Brick	solid	0.840
Concrete	solid	0.880
Glass, silica	solid	0.840
Glass, crown	solid	0.670
Glass, flint	solid	0.503
Glass, pyrex	solid	0.753
Granite	solid	0.790
Gypsum	solid	1.090
Marble, mica	solid	0.880
Sand	solid	0.835
Soil	solid	0.800
Sulphur Hexafluoride	gas	0.664
Wood	solid	1.7 (1.2 to 2.3)
Substance	Phase	cp J/(g·K)

 انظر ايضا

• الحرارة
• حرارة كامنة
• Quantum statistical mechanics
• Heat capacity ratio
• Statistical mechanics
• Thermodynamic equations
• Thermodynamic databases for pure substances
• Heat equation
• Heat transfer coefficient
• Latent heat
• Material properties (thermodynamics)
• Joback method (Estimation of heat capacities)
• Specific melting heat
• Specific heat of vaporization
• Volumetric heat capacity
• Thermal mass
• R-value (insulation)

 وصلات خارجية

• Air Specific Heat Capacity Calculator