راهنمایی کوتاه: ظرفی که انرژی گرمایی بیشتری دارد، تخممرغ را زودتر میپزد.
گامبهگام:
- ۱) فرض کنید دو ظرف داریم که دمای یکسان دارند (مثلاً هر دو ۱۰۰ درجه سانتیگراد).
- ۲) جرم هر دو ظرف نیز برابر است (مثلاً هر دو ۵۰۰ گرم).
- ۳) اما انرژی گرمایی آنها متفاوت است. انرژی گرمایی (Q) با رابطه Q = m × c × ΔT محاسبه میشود. در اینجا چون دما و جرم برابرند، تفاوت در گرمای ویژه (c) ظرفهاست.
- ۴) ظرفی که گرمای ویژه کمتری دارد، برای رسیدن به دمای یکسان، انرژی گرمایی کمتری جذب کرده است. اما در این سؤال، انرژی گرمایی اولیه متفاوت است.
- ۵) در واقع، ظرف با انرژی گرمایی بیشتر، ذخیره گرمایی بیشتری دارد. وقتی تخممرغ سرد را داخل آن میگذاریم، این ظرف میتواند گرمای بیشتری به تخممرغ منتقل کند بدون اینکه دمایش خیلی افت کند.
- ۶) بنابراین، انتقال حرارت از ظرف با انرژی گرمایی بالاتر به تخممرغ سریعتر و مؤثرتر است و تخممرغ زودتر میپزد.
پاسخ نهایی: تخممرغ در ظرفی که انرژی گرمایی بیشتری دارد (با فرض دمای یکسان و جرم یکسان) زودتر پخته میشود.
مثال مشابه: دو قطعه آهن و آلومینیوم با جرم و دمای یکسان را در نظر بگیرید. آلومینیوم گرمای ویژه بالاتری دارد، بنابراین انرژی گرمایی بیشتری در خود ذخیره کرده است. اگر یک تکه یخ روی هر دو بگذاریم، یخ روی آلومینیوم زودتر آب میشود چون آلومینیوم انرژی بیشتری برای انتقال دارد.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: مفهوم گرمای ویژه (ظرفیت گرمایی ویژه) را در فصل گرما و قانون اول ترمودینامیک در شیمی ۲ مرور کن. گرمای ویژه مقدار انرژی لازم برای افزایش دمای یک گرم از ماده به اندازه یک درجه سانتیگراد است.
یادآوری ایمنی: در آزمایشهای عملی با حرارت، مراقب باشید تا دچار سوختگی نشوید.
