السعة الحرارية

أولاً، نحسب السعة الحرارية باستخدام المعادلة C = m × c. بالتعويض: m = 2 kg، c = 4186 J/(kg·K). إذن C = 2 × 4186 = 8372 J/K. هذا يعني أن كل درجة كلفن (أو مئوية) ترتفع في درجة حرارة الماء تحتاج إلى 8372 جول من الطاقة الحرارية. يمكن استخدام هذه القيمة لحساب كمية الحرارة المطلوبة لرفع درجة حرارة الماء من 20 إلى 30 درجة مئوية: ΔT = 10 K، Q = C × ΔT = 8372 × 10 = 83720 جول. في الحياة العملية، هذا المثال ينطبق عند تسخين ماء للاستحمام أو للطهي، حيث تحدد السعة الحرارية كمية الطاقة المستهلكة.

أولاً نحسب السعة الحرارية: C = m × c = 5 × 450 = 2250 J/K. ثم كمية الحرارة: Q = C × ΔT = 2250 × 50 = 112500 جول. هذا المثال يوضح كيفية استخدام السعة الحرارية في تطبيقات الهندسة الميكانيكية، مثل تصميم أجزاء المحركات التي تتعرض لتغيرات حرارية. الحديد له سعة حرارية نوعية منخفضة نسبياً، لذا يسخن ويبرد بسرعة مقارنة بالماء. لاحظ أن نفس كمية الحرارة لو أضيفت إلى 2 كغ من الماء (C=8372 J/K) لرفعت درجة حرارته بمقدار 112500/8372 ≈ 13.4 كلفن فقط، مما يبرز أهمية السعة الحرارية النوعية في تطبيقات التخزين الحراري.