تعريف “حرارة الكمون” للمواد

2015 علوم القرن الـ21 الطاقة والمادة

براون بير

k

حرارة الكمون الفيزياء

تُعرف الحرارة النوعية لمادة ما بكمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كيلو غرام واحد من المادة درجة كلفينية واحدة (أو درجة سيليزية واحدة).

الحرارة النوعية للماء، مثلاً، تساوي 4 جول لكل غرام لكل درجة كلفينية ، بينما تبلغ الحرارة النوعية للذهب أقل من 0.2 جول لكل غرام لكل درجة كلفينية.

حرارة الكمون

عند تسخين مادة صلبة خالصة ترتفع درجة حرارتها بشكلٍ منتظمٍ إلى أن تصل إلى درجة حرارة معينة تبدأ بعدها المادة بامتصاص الحرارة دون ارتفاع في درجة حرارتها، وعند هذه الدرجة تبدأ المادة بالانصهار. وبعد تحول المادة كلياً إلى سائل تعود درجة الحرارة إلى الارتفاع مع التسخين.

تُسمى كمية الحرارة اللازمة لتحويل حالة المادة (من الحالة الجامدة إلى الحالة السائلة) حرارة الكمون للانصهار.

كما أن كمية الطاقة نفسها تتحرر عند تبريد السائل حتى يتجمد بأكمله. كما نحتاج كمية أخرى من الحرارة الكامنة – حرارة الكمون للتبخير– لتحويل السائل إلى غاز أو بخار وذلك عند درجة غليان السائل.

تعمل الحرارة الكامنة على إضعاف قوى التجاذب بين ذرات المادة وجزيئاته وبالتالي تحويل الصلب إلى سائل أو تحويل السائل إلى غاز.

وعند تبريد المادة وتحولها من غاز إلى سائل أو من سائل إلى صلب تنبعث من المادة الحرارة الكامنة.