الفيزياء فصل أول

الحادي عشر خطة جديدة

icon

حل أسئلة مُراجعة الدرس

1. الفكرة الرئيسة: ماذا يحدث لكمية الطاقة التي تزود في أثناء انصهارها وفي أثناء غليانها؟

تسـتخدم الطاقة التي تزود للسـائل فـي كسـر قـوى الترابـط بيـن جسـيماته، ما يـؤدي إلـى زيـادة المسـافة الفاصلة بينهـا؛ لذا يزيـد التسـخين الطاقة الكامنة للجسـيمات مع بقاء متوسط طاقتها الحركية ثابتا.



2. أقارن: سائلان L1 و L2 متساويان في الكتلة، سُخِّنا باستخدام المصدر نفسه، وبالظروف نفسها. المنحنيان المرسومان في الشكل المجاور يوضحان العلاقة بين درجة الحرارة والزمن للسائلين. أقارن: درجة الغليان، والحرارة النوعية الكامنة للتصعيد لكلا السائلين، مُوضِّحًا إجابتي.

العلاقة بين درجة الحرارة والزمن

الحل:

وجه المقارنة

L1 L2
درجة الغليان

أقل حيثُ يحتاج وقت أقل للوصول لدرجة الغليان

أعلى حيثُ تحتاج وقت أكثر للوصول لدرجة الغليان

الحرارة النوعية الكامنة للتصعيد أقل بسبب الوصول أسرع لدرجة الغليان والتي تزود السائل بالطاقة اللازمة لتكسر الروابط ومن المنحنى نجد أن درجة حرارة الغليان أقل من  L1 واحتاج السائل L2  وقت أكثر للوصول للحالة الغازية.
 
أعلى بسبب الوصول أسرع لدرجة الغليان والتي تزود السائل بالطاقة اللازمة لتكسر الروابط ومن المنحنى نجد أن درجة حرارة الغليان أقل من L2  
 


3. أستخدمُ الأرقام: خلال ساعة من أدائه التمارين الرياضية، يفقد فادي (0.5 kg) من العرق. بافتراض أنّ كلّ هذا العرق يتبخّر، أحسبُ الطاقة الحرارية المفقودة بسبب التعرّق. أفترضُ أنّ الحرارة النوعية الكامنة لتبخير الماء عند درجة حرارة الجلد (2.4 ×106 J/kg).

الحل:

Q=m×L=0.5×2.4×106=1.2×106J



4. أستنتج: صممت مجموعة من الطالبات تجربة لاستقصاء تحوُّل عينة من stearic acid (مادة شمعية) كتلتها (0.40 kg) من الحالة السائلة إلى الحالة الصُّلْبة. رُصِد التغير في درجة حرارة العينة مدةً من الزمن، ومثلت التغيرات في درجة الحرارة كما هو موضح في الرسم البياني. أجيب عما يأتي مستعينًا بالشكل:

التغير في درجة الحرارة

أ. ما مقدار التغير في درجة حرارة العينة خلال لمدة من (0-160s

8.4

ب. ما الزمن اللازم لتحوُّل العينة من الحالة السائلة إلى الحالة الصُّلْبة؟

900S

ج. أحسب مقدار الطاقة المنطلقة إلى الوسط المحيط، والناتجة من تحوُّل العينة من الحالة السائلة إلى الحالة الصُّلْبة.

إذا علمت أن الحرارة النوعية الكامنة لانصهار هذه المادة (1.99×105 J/kg).

Qfusion=mLf=0.40×1.99×105=79.5×103J

د. أفسر: لماذا عادت درجة حرارة العينة إلى الانخفاض بعد مرور (900 s

لأنها وصلت للحالة الصلبة وستقرت الروابط بحيث تكون الروابط متقاربة بقدر كبير بالحالة الصلبة فتنخفض الحرارة بسبب هذا التقارب.