حساب المطلوب - كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

سؤال 1: 1. تحتوي حبة حلوى الفواكه والشوفان على 142 Cal من الطاقة. ما مقدار هذه الطاقة بوحدة cal؟

الإجابة: $142 Cal \times \frac{1000 cal}{1 Cal} = 1.42 \times 10^5 cal$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - الطاقة المعطاة: 142 Cal - نريد تحويلها إلى وحدة cal (سُعر صغير).
2. **الخطوة 2 (العلاقة بين الوحدات):** نتذكر العلاقة الأساسية بين السُعر الغذائي الكبير (Cal) والسُعر الصغير (cal): $$1 \text{ Cal} = 1000 \text{ cal}$$ هذا لأن السُعر الغذائي (Cal) الذي نراه على عبوات الطعام يساوي 1000 سُعر حراري صغير (cal).
3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض في العلاقة: $$142 \text{ Cal} \times \frac{1000 \text{ cal}}{1 \text{ Cal}} = 142000 \text{ cal}$$ يمكن كتابة الناتج بالصيغة العلمية لتسهيل القراءة: $$1.42 \times 10^5 \text{ cal}$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مقدار الطاقة هو: **1.42 × 10⁵ cal**

سؤال 2: 2. يطلق تفاعل طارد للحرارة 86.5 kJ من الحرارة. ما مقدار الحرارة التي أطلقت بوحدة Cal؟

الإجابة: $86.5 kJ = 86500 J$ $Cal = \frac{86500}{4184} = 20.7 Cal$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - الطاقة المعطاة: 86.5 kJ (كيلوجول) - نريد تحويلها إلى وحدة Cal (سُعر غذائي كبير).
2. **الخطوة 2 (العلاقات بين الوحدات):** نحتاج إلى تحويل kJ إلى J أولاً، ثم من J إلى Cal. 1. العلاقة بين kJ و J: $$1 \text{ kJ} = 1000 \text{ J}$$ 2. العلاقة بين J و cal (سُعر صغير): $$1 \text{ cal} = 4.184 \text{ J}$$ 3. العلاقة بين cal و Cal (سُعر غذائي): $$1 \text{ Cal} = 1000 \text{ cal}$$
3. **الخطوة 3 (الحل):** أولاً: تحويل kJ إلى J: $$86.5 \text{ kJ} = 86.5 \times 1000 = 86500 \text{ J}$$ ثانياً: تحويل J إلى cal باستخدام العلاقة العكسية (من J إلى cal): $$\text{cal} = \frac{\text{J}}{4.184}$$ $$\text{cal} = \frac{86500}{4.184} \approx 20674.5 \text{ cal}$$ ثالثاً: تحويل cal إلى Cal: $$\text{Cal} = \frac{\text{cal}}{1000}$$ $$\text{Cal} = \frac{20674.5}{1000} \approx 20.7 \text{ Cal}$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مقدار الحرارة المُطلقة هو: **20.7 Cal**

سؤال 3: 3. تحفيز عرّف وحدة طاقة جديدة، وسمّها باسمك، واجعل قيمتها عُشر سُعر. ما عوامل التحويل التي تربط هذه الوحدة الجديدة مع الجول J، ومع السُّعر الغذائي Kcal؟

الإجابة: س3: لتكن (وحدة اسمك) حيث 1 unit = 0.1 cal مع J: 1 unit = 0.4184 J عامل التحويل: $\frac{0.4184 J}{1 unit}$ مع KCal: 1 KCal = 10000 unit عامل التحويل: $\frac{10000 unit}{1 KCal}$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** السؤال يطلب منا تعريف وحدة طاقة جديدة. لنفترض أننا نسميها "الوحدة الجديدة" (يمكن للطالب اختيار أي اسم). الشرط الأساسي هو أن تكون قيمتها عُشر السُعر الصغير (cal).
2. **الخطوة 2 (التعريف والعلاقات):** 1. تعريف الوحدة الجديدة: $$1 \text{ unit} = 0.1 \text{ cal}$$ 2. العلاقة مع الجول (J): نعلم أن 1 cal = 4.184 J إذاً: $$1 \text{ unit} = 0.1 \times 4.184 \text{ J} = 0.4184 \text{ J}$$ عامل التحويل من الوحدة إلى الجول: $$\frac{0.4184 \text{ J}}{1 \text{ unit}}$$ 3. العلاقة مع السُعر الغذائي (KCal): نعلم أن 1 KCal = 1000 cal وبما أن 1 unit = 0.1 cal، فإن: $$1 \text{ KCal} = 1000 \text{ cal} = 1000 \div 0.1 \text{ unit} = 10000 \text{ unit}$$ عامل التحويل من KCal إلى الوحدة: $$\frac{10000 \text{ unit}}{1 \text{ KCal}}$$
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن: - الوحدة الجديدة: **1 unit = 0.1 cal** - عامل التحويل مع الجول: **0.4184 J/unit** - عامل التحويل مع KCal: **10000 unit/KCal**

تحتوي حبة حلوى الفواكه والشوفان على 142 Cal من الطاقة. ما مقدار هذه الطاقة بوحدة cal؟

• أ) 1.42 × 10³ cal
• ب) 1.42 × 10⁵ cal
• ج) 1420 cal
• د) 1.42 × 10⁴ cal

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 1.42 × 10⁵ cal

الشرح: ١. العلاقة: 1 Cal = 1000 cal. ٢. الحل: 142 Cal × (1000 cal / 1 Cal) = 142000 cal. ٣. كتابة الناتج بالصيغة العلمية: 1.42 × 10⁵ cal.

تلميح: تذكر العلاقة الأساسية بين السُعر الغذائي الكبير (Cal) والسُعر الصغير (cal).

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

عُرّفت وحدة طاقة جديدة (سُميت 'الوحدة') بحيث تساوي 0.1 cal. ما عامل التحويل الذي يربط هذه الوحدة بالسُعر الغذائي Kcal؟

• أ) 1000 وحدة / KCal
• ب) 10 وحدة / KCal
• ج) 100 وحدة / KCal
• د) 10000 وحدة / KCal

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: 10000 وحدة / KCal

الشرح: ١. تعريف الوحدة: 1 وحدة = 0.1 cal. ٢. العلاقة: 1 KCal = 1000 cal. ٣. عدد الوحدات في 1 KCal = 1000 cal ÷ 0.1 cal/وحدة = 10000 وحدة. ٤. إذن عامل التحويل هو: 10000 وحدة / KCal.

تلميح: ابدأ من تعريف الوحدة الجديدة (1 وحدة = 0.1 cal). ثم فكر في عدد هذه الوحدات التي تساوي 1 Kcal (تذكر أن 1 Kcal = 1000 cal).

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: صعب

ما المقصود بالحرارة النوعية (Specific Heat) لأي مادة؟

• أ) كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة مول واحد من المادة درجة سيليزية واحدة
• ب) كمية الحرارة اللازمة لتحويل جرام واحد من المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
• ج) كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد من المادة درجة سيليزية واحدة
• د) كمية الحرارة المنطلقة عند احتراق جرام واحد من المادة احتراقاً كاملاً في الأكسجين

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد من المادة درجة سيليزية واحدة

الشرح: ١. الحرارة النوعية هي خاصية فيزيائية مميزة لكل مادة. ٢. تُعرف بأنها كمية الطاقة الحرارية المطلوبة لرفع درجة حرارة كتلة محددة (١ جرام) من المادة بمقدار درجة واحدة على مقياس سيليزيوس (1°C). ٣. لكل مادة حرارة نوعية مختلفة بناءً على تركيبها الكيميائي.

تلميح: فكر في العلاقة بين كمية الحرارة، وكتلة المادة (جرام واحد)، والتغير في درجة الحرارة.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل