مراجعة فيزياء للصف الحادي عشر علمي الفصل الثاني
درجة الحرارة :
هو الكمية الفيزيائية التي يمكن من خلالها التعبير عن مدى سخونه الجسم أو برودته بإستخدام مقياس عياري ( الترمومتر )
* شرط الترمومتر له مادة ترمومتريه لها خاصيه فيزيائيه تتغير بإنتظام بتغير درجة الحرارة .
- مثل ترمومتر السوائل ( الزئبقي و الكحولي )
حيث المادة الترمومترية عبارة عن سائل في انبوبة شعرية ( ضيقة ) .
الخاصية الفيزيائية تغير طول عمود الزئبق بانتظام بتغير درجة الحرارة .
_ (( العلاقة بين درجة الحرارة و الطاقة الحركية ))
_ جميع حالات المادة جزيئاتها في حالة حركة عشوائية مستمرة في جميع الاتجاهات اي لديها طاقة حركية فتسبب الاحساس بالدفء .
_ في الغاز المثالي توجد علاقة تناسب بين درجة الحرارة و الطاقة الحركية .
_ في الحالة السائلة و الصابة برغم وجود الطاقة الكامنة ( طاقة الربط بين الجزيئات ) توجد علاقة بين درجة الحرارة و الطاقة الحركية .
_ درجة الحرارة هي : متوسط طاقة حركة الجزيء الواحد , لذا تعتبر درجة الحرارة هي المظهر الملموس ل طاقة حركة الجزيء الواحد .
مثال : إناء به لتر ماء مغلي _ إناء به لترين ماء مغلي .
_ الاثنان لهما نفس ( درجة الحرارة , و متوسط طاقة حركة الجزيء الواحد ) .
_ و الاثنان مختلفان في ( الطاقة الحركية الكلية للجزيئات , و عدد الجزيئات ) .
( ملاحظة ) : في المثال السابق اذا كان الماء بارد و تم تسخين كلا منهما على انها تكون درجة حرارته اكبر , اللتر الواحد له درجة حرارة اكبر , و سبب ذلك ان كلما قل عدد الجزيئات زاد متوسط طاقة حركة الجزيء الواحد .
أنظمة قياس درجات الحرارة
| نظام سليلزيوس | نظام كلفن | نظام فهرنهايت | |
| بداية التدريج نقطة تجمد الماء | 0 | 273 | 32 |
| نهاية التدريج نقطة غليان الماء | 100 | 373 | 212 |
| عدد الاقسام | 100 قسم | 100 قسم | 180 قسم |
_ درجة الحرارة على نظام ليزيوس تعاكس درجة الحرارة على نظام كلفن و لكن التغير في درجة الحرارة على نظام سليزيوس تساوي التغير في درجة الحرارة على نظام كلفن ( علل )
لان عدد الاقسام متساوية .
_ التغير في درجة الحرارة على تدريج سليزيوس 27 فإن التغير في درجة الحرارة على تدريج كلفن ساوى
27 ( صحيحة ) 310 246 300
- درجة الصفر المطلق ( صفر كلفن ) : هي درجة الحرارة التي تقدم عندها الطاقة الحركية لجزيئات الغاز نظرياً , و تساوي على تدريج سليزيوس 273_
_ (( العلاقة بين نظامي سيلزيوس و فهرنهايت )) .
( 40 - ) هي درجة الحرارة التي تتساوى عندها المقدار على نظامي سيلزيوس و فهرنهايت .
_ القانون العام بين انظمة القياس لدرجة الحرارة .
_ ( الحرارة - كمية الحرارة ) تقدر بـ الجول .
هي سريان الطاقة من جسم ساخن لجسم بارد حتى يحدث فيهم اقتران حراري .
_ شرط انتقال الحرارة ( ان يتلامس الجسمان - و وجود فرق بين الجسمين في درجة الحرارة او متوسط طاقة حركة الجزيء الواحد .
( مثال ) :
| مسمار مسخن لدرجة الاحمرار | حمام سباحة | |
| ( 1 ) عدد الجزيئات | اقل | اكبر |
| ( 2 ) الطاقة الحركية الكلية | اقل | اكبر |
| ( 3 ) درجة الحرارة | اكبر | اقل |
| ( 4 ) متوسط طاقة حركة الجزيء الواحد | اكبر | اقل |
و عند إلقاء المسمار في حمام السباحة تنتقل الحرارة من المسمار الى حمام السباحة , اي ان عملية انتقال الحرارة تعتمد على وجود فرق في درجة الحرارة و ليس على الطاقة الحركية الكلية للجزيئات .
_ ( ملاحظة ) : لا تنتقل الحرارة من جسم بارد الى جسم ساخن تلقائياً إلا في وجود آلة تبذل شغل خارجي مثال ( مروحة المكيف ) .
_ (( العلاقة بين الحرارة و الطاقة الحركية ))
( 2 ) الحرارة هي مجموع التغير في الطاقة الحركية الكلية للجزيئات .
( ملاحظة ) : من الافضل اطلاق المصطلح الطاقة الداخلية بدلاً من الحرارة حيث :
الطقة الداخلية : هي مجموعة من الطاقات التي تشمل على طاقة حركية انتقالية و دورانية و طاقة وضع تنتج من الترابط بين الجزيئات .
الاتزان الحراري : هي تلك الحالة التي تكون عندها الاجسام المتلامسة متساوية في درجة الحرارة او تتوسطان حركة الجزيء الواحد .
_ ( علل ) : يجب وضع الترمومتر لفترة في فم المريض قبل اخذ درجة حرارته
حتى تحدث عملية اتزان حراري بين المادة الترمومترية و الجسم فيكون لها نفس درجة الحرارة .
_ ( علل ) : يجب ان يكون حجم المادة الترمومترية اقل بكثير من حجم المادة المراد قياس درجة حرارتها .
حتى لا يهتك الترمومتر قدراً كثيراً من الطاقة في عملية التمدد فيؤثر على عملية قياس درجة الحرارة .
_ ( علل ) : لا يمكن قياس درجة حرارة قطرة سائل .
لان كمية الحرارة الموجودة في قطرة الائل غير كافية لتمدد الترمومتر .
_ ( علل ) : يمكن للترمومتر ان يقيس درجة حرارة نفسه .
لتلامس المادة الترمومترية مع الوسط الخارجي فيحدث بينهم توازن حراري و تكون لها نفس درجة الحرارة .
“ تعليلات هامة ”
( ملاحظة ) : اكبر سعة حرارية نوعية لمادة معلومة هي السعة الحرارية النوعية للماء و تقدر بـ 4200 جول / كجم , سلزيوس .
كلما كانت السعة الحرارية النوعية كبيرة , تكسب المادة قدراً كبيراً من كمية الحرارة , عملية الاكتساب تكون ببطئ شديد , عملية الفقد تكون ببطئ شديد .
_ ( علل ) : يصعب إصابة الكائنات الحية بضربة الشمس .
بسبب ان اجسام الكائنات الحية تحتوي على نسبة عالية من الماء و كبر السعة الحرارية النوعية للماء يجعل الجسم يحتاج ل كمية كبيرة جداً من الحرارة لكي ترتفع درجة حرارته , لذا فهي عملية صعبة .
_ ( علل ) : يصعب لمس طعام يخرج من الفرن باليد بينما يمكن دفع الفطاء باليد .
الطعام يحتوي على نسبة عالية من الماء اي سعته الحرارية النوعية كبيرة يفقد الحرارة ببطئ على عكس الاناء فسعته الحرارية النوعية اقل بفقد الحرارة بسرعة , لذا يصعب لمس طعام و يمكن لمس الاناء .