صمم تأمل تصميم مقاييس حرارة مختلفة ، بحيث تتضمن الكحولي والزئبقي والمعدني ذا المؤشر لاحظ الخاصية الفيزيائية التي يقوم عليها مبدأ عمل كل من هذه المقاييس ، و كيفية تصميمها . ثم صمم مقياساً خاصاً بك ، وضع له تدريجياً مناسباً .

موازين الحرارة التي تستخدم السوائل يعتمد مبدأ عملها على التمدد الحجمي للسوائل أما موازين الحرارة التي تستخدم الفلزات فتعتمد على التمدد الطولي لها .

حلول مراجعة الفصل الحادي عشر

1- قرر ما أنواع الأكواب التي ستختبرها؟ صمم تجربة لاختبار فرضيتك، وراعي أن يكون العمل جماعياً بحيث يشارك الجميع في النقاش.

• باستخدام أكواب من البلاستيك.
• الفلين.
• أكواب زجاجية.
• أكواب خزفية.

2- اكتب قائمة بالمواد التي ستستخدمها في تجربتك ثم صف بدقة كيف تستخدم هذه المواد؟ أي سائل تستخدم؟ وكم تكون درجة حرارته في بداية التجربة؟ وكيف تغطي السائل الساخن في الأكواب؟ وما المادة التي يُصنع منها الغطاء؟

1. نستخدم 4 أكواب من مواد مختلفة - مخبار سعته 100 مللي ماء - مصدر للحرارة - ماء - غطاء أكواب من الكرتون مثقوب من منتصفه - ساعة إيقاف - ملقط - قفازات حرارية.
2. نملأ مخبار من الماء سعته 100 مللي ماء ونضعه على اللهب حتى تصل درجة حرارة الماء إلى 80 درجة مئوية.
3. نضع في كل كوب 25 مللي ماء ساخن ونغطي كل كوب بقطعة من ورق الكرتون المثقوبة من منتصفها.
4. نضع ترمومتر في ثقب غطاء الكرتون في كل كوب بحيث ينغمر في الماء.
5. نلاحظ تغير درجة الحرارة في كل كوب كل 3 دقائق ونسجل درجة الحرارة والزمن في جدول بيانات.

2- فسر بياناتك كيف تحدد أفضل مادة في العزل الحراري بمجرد نظرك إلى الرسم البياني؟

المادة العازلة الأفضل هي المادة التي يفقد فيها الماء حرارته على مدى زمني طويل.

3- قوّم هل تغيرت درجة حرارة الماء كما توقعت؟ اعتمد على بياناتك ورسمك لتوضيح إجابتك.

نعم تغيرت درجة حرارة الماء في الأواني كما توقعت.

1- وضح لماذا يعتمد معدل تغير درجة الحرارة على نوع مادة الكوب؟ وهل يؤثر حجم الكوب في ذلك؟

كلما كانت مادة الكوب أفضل عزلاً كلما كان تغير درجة الحرارة أقل وبمعدل بطيء ويؤثر حجم الكوب على هذا التغير أيضاً فكلما زاد حجم الكوب كلما كان معدل تغير درجة الحرارة أكثر بطئاً.

2- استنتج أي الأكواب كان أفضل في عزل الحرارة؟

أكواب الفلين كانت أفضل في العزل الحراري.

انقل الخريطة المفاهيمية التالية التي تبين دورة المحرك الرباعية الأشواط في دفترك ثم أكملها.

وضح العلاقة بين كل مصطلحين مما يأتي، في جمل تامة.

1- آلة الاحتراق الداخلي - المحرك الحراري.

يحول المحرك الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية حيث يحترق الوقود في حجرات داخل المحرك فيسمى محرك احتراق داخلي.

2- الطاقة الحرارية - التلوث الحراري.

الطاقة الحرارية: هي مجموع طاقتي الوضع والحركة للجزيئات في المادة.

التلوث الحراري هو: ازدياد درجة الحرارة لتجمع طبيعي من المياه سببه إضافة الماء الحار إليه.

3- التوصيل الحراري - الحمل الحراري.

كلاهما من طرق نقل الطاقة الحرارية.

التوصيل الحراري: ينقل الطاقة الحرارية من خلال التلامس المباشر.

الحمل: ينقل الطاقة الحرارية من خلال تحريك المانع من مكان إلى آخر.

4- التوصيل الحراري - الطاقة الحرارية.

التوصيل الحراري: هو توصيل الطاقة الحرارية من خلال التلامس المباشر.

والحرارة هي الطاقة الحرارية التي تنتقل من جسم حار إلى آخر بارد.

5- الطاقة الحرارية - الحرارة النوعية.

الطاقة الحرارية هي: مجموع طاقتي الوضع والحركة لجزيئات المادة.

الحرارة النوعية هي: كمية الحرارة اللازمة لتغيير درجة حرارة كيلو جرام واحد من المادة 1 ْس.

6- التوصيل الحراري - الإشعاع.

كلاهما طريقة لنقل الطاقة الحرارية.

التوصيل: ينقل الطاقة الحرارية بالتلامس المباشر.

الإشعاع: ينقل الطاقة الحرارية بالأمواج الكهرومغناطيسية.

7- الحمل الحراري - الإشعاع.

كلاهما طريقة لنقل الطاقة الحرارية.

الحمل الحراري: ينقل الطاقة الحرارية من خلال تحريك المائع من مكان إلى آخر.

الإشعاع: ينقل الطاقة الحرارية بالأمواج الكهرومغناطيسية.

8- الموصل الحراري - الطاقة الحرارية.

الموصل الحراري: هو أي مادة تنقل الطاقة الحرارية بسهولة.

الطاقة الحرارية: هي مجموع طاقتي الوضع والحركة لجزيئات المادة.

اختر الإجابة الصحيحة

9- ما مصدر الطاقة الحرارية في محراك آلة الاحتراق الداخلي؟

أ- البخار.

ب- حرق الوقود.

ج- الماء الحار.

د- التبريد

10- ماذا يحدث لمعظم المواد عندما يتم تسخنيها؟

أ- تتقلص.

ب- تطفو.

ج- تتبخر.

د- تتمدد.

11- أي العمليات التالية تحدث عندما يتلامس جسمان مختلفان في درجتي حرارتهما؟

أ- حمل حراري.

ب- إشعاع.

ج- تكثّف.

د- توصيل حراري.

12- أي الجمل التالية تصف الطاقة الحرارية لدقائق المادة؟

أ- القيمة المتوسطة لجميع طاقاتها الحركية.

ب- المجموع الكلي لجميع طاقاتها الحركية.

ج- المجموع الكلي لجميع طاقاتها الحركية.

د- متوسط جميع طاقات الحركة والوضع لها.

13- انتقال الطاقة الحرارية من الشمس إلى الأرض مثال على:

أ- الحمل الحراري.

ب- التمدد.

ج- الإشعاع.

د- التوصيل الحراري.

14- معظم المواد العازلة تحوي فراغات تحوي فراغات مملوءة بالهواء، وذلك لأن الهواء يتصف بأنه:

أ- موصل.

ج- مشع.

ب- خفيف.

د- عازل.

15- في وصفة لتحضير الكعك يوصى أن يتم خبزه على درجة حرارة 350 ْف. ما قيمة هذه الدرجة بحسب المقياس السلسيوس؟

أ- 162 ْس.

ج- 194 ْس.

ب- 177 ْس.

د- 212 ْس.

16- أي العبارات التالية صحيحة؟

أ- الهواء الساخن أقل كثافة من الهواء البارد.

ب- كثافة الهواء لا تعتمد على درجة حرارته.

ج- الهواء الساخن ليس له كثافة.

د- الهواء الساخن أعلى كثافة من الهواء البارد.

17- أي مما يأتي يطلق على مجموع طاقتي الوضع والحركة؟

أ- الطاقة الحركية.

ب- الحرارة النوعية.

ج. درجة الحرارة.

د-الحرارة.

18- فسر عندما تسخن ماء في إناء تلاحظ أن سطح الماء سخن بسرعة، رغم أن مصدر الحرارة يوجد تحت الإناء.

تنتقل الطاقة الحرارية من قاع الوعاء إلى سطح الماء بطريقة الحمل.

19- وضح لماذا تدفئنا الطبقات المتعددة من الملابس شتاءً؟

تعمل الطبقات المتعددة في الملابس على حجز كمية هواء أكبر بينها مما يجعلها أكثر عزلاً للطاقة الحرارية من الطبقة الواحدة.

20- صف عند تشغيل مصباح كهربائي فإن مرور التيار في فتيل المصباح يجعله يسخن ثم يتوهج. إذا كان فتيل المصباح محاطاً بغاز فصف كيف تنتقل الطاقة الحرارية من الفتيل إلى الهواء المحيط بزجاجة المصباح؟

تنتقل الطاقة الحرارية من الفتيل إلى زجاجة المصباح الكهربائي بطريقتي الإشعاع والحمل بفعل الغاز بداخلها ثم تنتقل من الزجاج إلى الهواء المحيط بطريقتي التوصيل والإشعاع.

21- صمم تجربة تمتص بعض ألوان الإشعاع أكثر من غيرها. صمم تجربة تختبر فيها ألواناً مختلفة بوضعها تحت ضوء الشمس فترة كافية.

أضع بعض الملابس ذو الألوان الفاتحة وبعض الملابس الأخرى ذو الألوان القاتمة في الشمس لفترة كافية ثم أقارن بين درجة حرارة الملابس الفاتحة والملابس القاتمة نستنتج ان الملابس القاتمة تسخن أسرع.

22- وضح عند بناء الأسوار تترك فراغات فاصلة بين أجزاء السور. ما الغاية من هذه الفراغات الصغيرة؟

تمنع الفراغات القطع الخرسانية من التحطم عندما تتمدد صيفاً.

23- خريطة مفاهيم انسخ الشكل الآتي الذي يتعلق بالحمل في السوائل إلى دفترك، ثم أكمله.

24- اشرح بعض المعاطف الشتوية تحتوي على حشو من مواد كثيرة الفراغات المملوءة بالهواء. كيف تتغير خصائص العزل للمعطف لو أصبح هذا الحشو مبللاً بالماء؟ اشرح ذلك.

يملأ الماء الفراغات الهوائية ولأن الماء أفضل كثيراً من الهواء في توصيل الطاقة الحرارية فإن المعطف يصبح موصلاً جيداً.

25- قارن كأسان مملوءتان بالماء لهما درجة الحرارة نفسها، تم إفراغهما في حوض واحد، وبعد امتزاجهما لم تتغير درجة حرارة الماء. قارن بين الطاقة الحرارية للماء في الحوض مع الطاقة الحرارية للماء في كل من الكأسين.

الطاقة الحرارية للماء في الحوض تساوي مجموع الطاقة الحرارية للماء في الزجاجتين ودرجة الحرارة تماثل درجتي حرارة الماء في الزجاجتين.

26- صمم: تأمل تصميم مقاييس حرارة مختلفة، بحيث تتضمن الكحولي والزئبقي والمعدني ذا المؤشر. لاحظ الخاصية الفيزيائية التي يقوم عليها مبدأ عمل كل من هذه المقاييس، وكيفية تصميمها. ثم صمم مقياساً خاصاً بك، وضع له تدريجياً مناسباً.

موازين الحرارة التي تستخدم السوائل يعتمد مبدأ عملها على التمدد الحجمي للسوائل أما موازين الحرارة التي تستخدم الفلزات فتعتمد على التمدد الطولي لها.

27- ترتيب درجات الحرارة: رتب درجات الحرارة التالية من الأبرد إلى الأسخن 80 ْس، 200 ك، 50 ْف.

200 ك، 50 °ف، 80 °س.

28- تغير درجة الحرارة: إذا كانت درجة الحرارة العظمة في أحد الأيام هي 88 ْف، ودرجة الحرارة الصغرى ليلاً هي 61 ْف، فما الفرق بين الدرجتين بالسلسيوس؟

١٥°س.

29- درجة الحرارة العالمية: إذا كان متوسط درجة الحرارة على سطح الأرض يساوي 286 ك، فكم تكون بالسلسيوس؟

درجة الحرارة بالسلسيوس = 286 _ 273 = 13 ْس.

30- حرارة جسم الإنسان: قاس الطبيب حرارة المريض فكانت 38,4 ْس. أوجد ما يعادلها بالفهرنهايت.

ْف = (9 / 5) س + 32 = (9/ 5) 38,4 + 32 = 101.1 ْف.