مذكرة مسائل فيزياء للصف الحادي عشر علمي الفصل الثاني إعداد أ ، محمد نبيل
مسائل الفترة الثانية :
1 - حل المسائل الاتية :
أ _ مسعر يحتوي على قطعة من النحاس كتلتها 47.0Kg وماء كتلته 5.0Kg , قيست درجة حرارة الماء و النحاس فكانت 15c ثم القي بالماء قطع صغيرة من الألمونيوم كتلته 3.0Kg درجة حرارته 95 سيليزي و عند حدوث الاتزان وجد ان الدرجة النهائية للخليط هي 19C فأحسب السعة الحرارية النوعية للالومنيوم إذا عملت ان C ماء = 4180J/kg.k
الومنيوم | نحاس | ماء | |
0.03 KG | 0. 47 KG | 0. 5 KG | m |
C الومنيوم | 387 J/Kg K | c | |
95 C | 15 C | 15 C | T1 |
19 C | 19 C | 19 C | T2 |
-76 C | 4 C | 4 C | ΔT ΔT = T2 - T1 |
-22.8 C الومنيوم | 727.56 J | 727.56 J | Q Q = c m ΔT |
Q = 0 ∑
Q ماء + Q نحاس + Q الومنيوم = zero
8360 + 727.56 – 22.8 C الومنيوم = zero
C الومنيوم = 398.5 J/Kg K
2 - لتسخين 200 جرام من مادة بحيث ترتفع درجة حرارتها من 40 سيليزي إلى 80 سيليزي يلزمها طاقة حرارية قدرها 2500 جول فأحسب كل من :
1 -السعة الحرارية النوعية.
m = 200 g
0 T1 = 40 C
0 T2 = 80 C
Q = 2500 J
c = ?
m = 2001000
= 0.2 Kg
0 ∆T = T2 – T1 = 80 – 40 = 40 C
Q = c m ΔT2500 = C (0.2) (40)
0 C
2 - السعة الحرارية
C = c m
62.5 = (0.2 ) (312.5) = C
3 - ساق من الحديد طولها 50 سنتيمتر عند درجة 20C ,رفعت درجة حرارتها إلي C 100 فأصبح
طولها 068.50 سنتيمتر فأحسب:
1 - التغير في طول الساق ( التمدد الطولي ) :
L1 = 50 cm
0 T1 = 20 C
0 T2 = 100 C
L2 = 50.068 cm
∆L = L2 – L1 = 50 – 50.068 = 0.068 cm
2 - معامل التمدد الطولي لمادة الساق
α = ?
T = T2 – T1 = 100 – 20 = 80 C 0∆
ΔL = α L1 ΔT
α (55 100 ) (80) = 100 0.068
α = 1.7X10^-5 C^-1
3 - معامل التمدد الحجمي لمادة الساق
β = 3 α
(-5^ β = 3 (1.7X10
β = 5.1 X10-5 C^-1
4 - كرة من النحاس حجمها cm 60 . عند درجة حرارة C0 25 . سخنت حتى C0 75 أذا علمت أن
C0 75 أذا علمت أن معامل التمدد الخطي للنحاس 17 × -6 ^10 احسب :
1 - معامل التمدد الحجمي للنحاس :
V1 = 60 cm3
T1 = 25 C0
T2 = 75 C0
α = 17 X 10-6
/C0
β = ?
β = 3 α
(-6^ β = 3 (17 X 10
-1^β = 51 X10-6 C
2 - حجم الكرة بعد تسخينها
? = ∆T = T2 – T1 = 75 – 25 = 50 C V2
ΔV = β V1 Δ T
V2 - V1 = β V1 Δ T
(V2 - 60 = (51x10-6) (60) (50)
60.051= V2
5 - إناء زجاجي حجمه cm 100 . و يحتوي علي cm3 97 من الجلسرين في درجة حرارة 20 c0
عند درجة الحرارة معينة يملأ الجلسرين الإناء تماما علما أن معامل التمدد الحجمي الحقيقي للجلسرين 0 49x10.0 = γ و معامل التمدد الحجمي للزجاج -3^ β = 0.024x10
أ - أحسب معامل التمدد الظاهري للجلسرين .
V1 = 97 cm3
V2 = 100 cm3
T1 = 20 C0
γa = ?
γr = 0.49x10-3 C
β = 0.024x10-3 C
γr = γa + β
0.49x10-3 = γa + 0.024x10-3
γa = 4.66X10-4 C
ب - درجة الحرارة التي يمأل عندها الجلسرين الإناء .
? = ∆Va = V2 – V1 = 100 – 97 = 3 cm T2
Δ Va = γa V1 Δ T
Δ Va = γa V1 ( T2 – T1 )
(97) (T2 – 20 ) (3 = ( 4.66X10
86.36 = T2
6 - إناء حجمه cm 200 ممتلئ بالزيت ارتفعت درجة حرارة الاناء بمقدار 0C 30 اذا علمت أن معامل التمدد الطولي للزجاج و معامل التمدد الحقيقي للزيت على الترتيب هما :
( 11 × -6^10 = α ) ( 70× -5^10 = γ )
أ - أحسب معامل التمدد الظاهري للزيت .
γa = ?
V1 = 200 cm3
∆T = 30 C0
γr = 70x10-5 C
α = 11x10-6 C
β = 3 α
-6
( 33 × β = 3 (11 X10 ^-6) = (10
γr = γa + β
70x10-5 = γa + 33x10-6
γa = 6.67X10-4 C
ب - حجم الزيت المنسكب من الاناء بعد تسخينه
Δ Va = γa V1 Δ T
(200) (30 ) (-4 Δ Va = ( 6.67X10
4.002 =
7 - احسب الطاقة الحرارية اللازمة لتحويل gm 50 من الجليد في درجة حرارة c 20 -إلى بخار ماء عند درجة حرارة 100
100 m = 50
= 0.05 Kg
Q1 = Cice m ∆T = (2090) (0.05) [0 - (-20)] = 2090 J
= (16650 J 5 Q2 = m Lf = (0.05) (3.33X10
Q3 = Cw m ∆T = (4180) (0.05) [100 - 0] = 20900 J
= (113000 J 6 Q4 = m Lv = (0.05) ( 2.25X10
QT = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
QT = 2090 + 16650 + 20900 + 113000
QT = 152640