إذا خلطنا ماء حرارته 60 سلسيوس مع ماء حرارته 20، فكم الحرارة النهائية؟

عزيزي السائل، عند خلط ماء درجة حرارته 60 سلسيوس مع ماء حرارته 20 سلسيوس، فإن درجة الحرارة النهائية للخليط ستكون الوسط بينهما أي 40 سلسيوس في حال تساويا بالحجم.

عند خلط كميتين أو أكثر من مادة متجانسة، فإنَّ من المهم معرفة درجة حرارة وكتلة كلٍ منها؛ وذلك لمعرفة درجة حرارة الخليط المتوقعة، لأنّ الخليط بين المواد سيسعى للوصول إلى ما يُسمى بالاتزان الحراري؛ ولحدوث ذلك ستسعى كل مادة في الخليط الوصول إلى درجة حرارة تكافئ الأخرى.

في هذه الحالة، ستفقد المادة الأعلى حرارةً جزء من الطاقة الحرارية لديها، وستكتسب المادة الأقل حرارة هذا المقدار من الطاقة في سعيها للوصول إلى حالة الاتزان، وذلك حسب القانون الآتي:

الحرارة النهائية للخليط = ((الكتلة الأولى × درجة الحرارة) + (الكتلة الثانية × درجة الحرارة)) / (الكتلة الأولى + الكتلة الثانية)

ملاحظة: هذا القانون يطبق فقط عند خلط مواد متجانسة مثل؛ (ماء - ماء)، و(هواء - هواء).

المثال:

ما هي درجة حرارة الخليط النهائية عند خلط 300 غم من الماء بدرجة حرارة 60 سلسيوس مع 300 غم من الماء بدرجة حرارة 20 سلسيوس؟

الحل:

1. كتابة القانون:

الحرارة النهائية للخليط = ((الكتلة الأولى× درجة الحرارة) + (الكتلة الثانية × درجة الحرارة)) / (الكتلة الأولى + الكتلة الثانية)

1. تعويض المعطيات:

الحرارة النهائية للخليط = ((300 × 60) + (300 × 20)) / (300 + 300)

1. إيجاد الناتج:

الحرارة النهائية للخليط = 40 سلسيوس