صفحة 42 - كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 | المادة: الكيمياء | المرحلة: الصف 11 | الفصل الدراسي: 2

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 | المادة: الكيمياء | المرحلة: الصف 11 | الفصل الدراسي: 2

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: درس تعليمي

📝 ملخص الصفحة

📚 التقويم - الكيمياء الحرارية

المفاهيم الأساسية

الحرارة النوعية: كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة 1 جرام من المادة بمقدار 1 درجة مئوية (تقاس بوحدة J/g.°C).

خريطة المفاهيم

```markmap

الكيمياء الحرارية

1-1 الطاقة

الفكرة الرئيسة

  • الطاقة محفوظة (تتغير شكلًا وتنتقل)

المفاهيم

  • الطاقة
  • طاقة الوضع الكيميائية
  • قانون حفظ الطاقة

العلاقة

  • تتحول طاقة الوضع الكيميائية إلى حرارة (أو العكس) في التفاعلات

1-2 الحرارة

الفكرة الرئيسة

  • ΔH = محتوى النواتج الحراري - محتوى المتفاعلات الحراري

المفاهيم

  • الكيمياء الحرارية
  • النظام والمحيط والكون
  • المسعر

دلالة ΔH

  • ΔH موجب: تفاعل ماص للحرارة
  • ΔH سالب: تفاعل طارد للحرارة

3- المعادلات الكيميائية الحرارية

الفكرة الرئيسة

  • تعبر عن مقدار الحرارة المنطلقة أو الممتصة

مكوناتها

  • الحالات الطبيعية للمواد
  • قيمة ΔH

كميات مولارية

  • حرارة التبخر المولارية (ΔHvap)
  • حرارة الانصهار المولارية (ΔHfus)

1-4 حساب ΔH

الفكرة الرئيسة

  • باستخدام قانون هس

الطريقة

  • جمع معادلات حرارية مع ΔH الخاصة بها

حرارة التكوين القياسية

  • للمركب مقارنة بعناصره في حالتها القياسية

التقويم

إتقان المفاهيم (1-1)

  • المقارنة بين درجة الحرارة والحرارة
  • تغير طاقة الوضع الكيميائية في التفاعلات الماصة للحرارة
  • تحولات الطاقة (من وضع إلى حركية)
  • وحدات قياس الطاقة (السعر الغذائي، الكيلو سعر، الجول)
  • الحرارة النوعية

إتقان حل المسائل (1-1)

  • تحويل وحدات الطاقة (Cal ↔ cal ↔ kJ ↔ J)
  • حساب الحرارة النوعية باستخدام العلاقة: q = m \times c \times \Delta T

إتقان المفاهيم (1-2)

  • استخدام المسعر (كوب البوليسترين)
  • تحديد نوع التفاعل (ماص/طارد) من مخطط المحتوى الحراري
  • تعريف النظام والكون بأمثلة
  • العلاقة بين الحرارة (q) والتغير في المحتوى الحراري (ΔH)
```

نقاط مهمة

  • التفاعل الماص للحرارة: تزداد طاقة الوضع الكيميائية للنظام.
  • في مخطط المحتوى الحراري: السهم المتجه لأعلى (ΔH موجب) يدل على تفاعل ماص للحرارة.
  • كمية الحرارة (q) تساوي ΔH عندما يكون التفاعل تحت ضغط ثابت.
  • العلاقة الأساسية لحساب الطاقة الحرارية: q = m \times c \times \Delta T
  • وحدات الطاقة: 1 Cal (سعر غذائي) = 1000 cal = 1 kcal ، 1 cal = 4.184 J.

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

نوع: محتوى تعليمي

التقويم

نوع: محتوى تعليمي

1-1

نوع: محتوى تعليمي

إتقان المفاهيم

44

نوع: QUESTION_HOMEWORK

44. قارن بين درجة الحرارة والحرارة.

45

نوع: QUESTION_HOMEWORK

45. كيف تتغير طاقة الوضع الكيميائية لنظام خلال تفاعل ماص للحرارة؟

46

نوع: QUESTION_HOMEWORK

46. صف تطبيقات عملية تبين فيها كيف تتغير طاقة الوضع إلى طاقة حركية؟

47

نوع: QUESTION_HOMEWORK

47. السيارات كيف تتحول الطاقة في الجازولين؟ وما الطاقة الناتجة عن احتراقه في محرك السيارة؟

48

نوع: QUESTION_HOMEWORK

48. التغذية قارن بين السعر الغذائي والشعر. ما العلاقة بين السعر الغذائي والكيلو سعر؟

49

نوع: QUESTION_HOMEWORK

49. ما الكمية التي تقاس بوحدة °C.g/J؟

50

نوع: QUESTION_HOMEWORK

50. صف ما يمكن أن يحدث في الشكل 16-1 عندما يكون الهواء فوق سطح البحيرة أبرد من الماء.

نوع: FIGURE_REFERENCE

الشكل 16-1

51

نوع: QUESTION_HOMEWORK

51. الحرارة النوعية للإيثانول هي 2.44 J/g.°C. ماذا يعني ذلك؟

52

نوع: QUESTION_HOMEWORK

52. اشرح كيف تحدد كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة شيء ما؟

نوع: محتوى تعليمي

إتقان حل المسائل

53

نوع: QUESTION_HOMEWORK

53. التغذية يحتوي أحد أصناف الطعام على 124 Cal. كم cal يوجد في هذا الصنف من الطعام؟

54

نوع: QUESTION_HOMEWORK

54. كم جولاً J من الطاقة يتم امتصاصه في عملية يمتص خلالها 0.5720 Kcal من الطاقة؟

55

نوع: QUESTION_HOMEWORK

55. المواصلات يستعمل الإيثانول بوصفه مادة مضافة إلى البنزين. ينتج عن احتراق 1 mol من الإيثانول 1367 kJ من الطاقة. ما مقدار هذه الطاقة بـ Cal؟

56

نوع: QUESTION_HOMEWORK

56. لتبخير 2.00 g من الأمونيا يلزم 656 Cal من الطاقة. كم kJ تلزم لتبخير الكتلة نفسها من الأمونيا؟

57

نوع: QUESTION_HOMEWORK

57. احتراق 1mol من الإيثانول يطلق 326.7 Cal من الطاقة. ما مقدار هذه الكمية بـ kJ؟

58

نوع: QUESTION_HOMEWORK

58. التعدين برغي كتلته 25 g مصنوع من سبيكة امتصت 250 J من الحرارة فتغيرت درجة حرارتها من 25 °C إلى 78 °C. ما الحرارة النوعية للسبيكة؟

نوع: محتوى تعليمي

1-2

نوع: محتوى تعليمي

إتقان المفاهيم

59

نوع: QUESTION_HOMEWORK

59. لماذا يستخدم كوب البوليسترين مسعراً بدلاً من الكأس الزجاجية؟

نوع: FIGURE_REFERENCE

الشكل 17-1

60

نوع: QUESTION_HOMEWORK

60. هل التفاعل المبين في الشكل 17-1 ماص أم طارد للحرارة؟ كيف عرفت ذلك؟

61

نوع: QUESTION_HOMEWORK

61. أعط مثالين على أنظمة كيميائية وعرف مفهوم الكون في هذين المثالين.

62

نوع: QUESTION_HOMEWORK

62. متى تكون كمية الحرارة (q) الناتجة أو الممتصة في تفاعل كيميائي مساوية للتغير في المحتوى الحراري ΔH؟

نوع: METADATA

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

🔍 عناصر مرئية

الشكل 16-1

A photograph depicting a serene natural landscape featuring a body of water, likely a lake or pond, surrounded by lush green trees and foliage. The water surface is calm, reflecting the sky and the surrounding vegetation. The overall scene suggests a cool or tranquil environment.

الشكل 17-1

A chemical reaction enthalpy diagram. The vertical axis is labeled 'Enthalpy'. There are two horizontal dashed lines. The lower line represents the 'المواد المتفاعلة' (Reactants) energy level. The upper line represents the 'النواتج' (Products) energy level. An upward-pointing orange arrow connects the reactant level to the product level, indicating an increase in enthalpy. The magnitude of this enthalpy change is explicitly labeled as 'ΔH = 233 kJ'.

📄 النص الكامل للصفحة

التقويم 1-1 إتقان المفاهيم --- SECTION: 44 --- 44. قارن بين درجة الحرارة والحرارة. --- SECTION: 45 --- 45. كيف تتغير طاقة الوضع الكيميائية لنظام خلال تفاعل ماص للحرارة؟ --- SECTION: 46 --- 46. صف تطبيقات عملية تبين فيها كيف تتغير طاقة الوضع إلى طاقة حركية؟ --- SECTION: 47 --- 47. السيارات كيف تتحول الطاقة في الجازولين؟ وما الطاقة الناتجة عن احتراقه في محرك السيارة؟ --- SECTION: 48 --- 48. التغذية قارن بين السعر الغذائي والشعر. ما العلاقة بين السعر الغذائي والكيلو سعر؟ --- SECTION: 49 --- 49. ما الكمية التي تقاس بوحدة °C.g/J؟ --- SECTION: 50 --- 50. صف ما يمكن أن يحدث في الشكل 16-1 عندما يكون الهواء فوق سطح البحيرة أبرد من الماء. الشكل 16-1 --- SECTION: 51 --- 51. الحرارة النوعية للإيثانول هي 2.44 J/g.°C. ماذا يعني ذلك؟ --- SECTION: 52 --- 52. اشرح كيف تحدد كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة شيء ما؟ إتقان حل المسائل --- SECTION: 53 --- 53. التغذية يحتوي أحد أصناف الطعام على 124 Cal. كم cal يوجد في هذا الصنف من الطعام؟ --- SECTION: 54 --- 54. كم جولاً J من الطاقة يتم امتصاصه في عملية يمتص خلالها 0.5720 Kcal من الطاقة؟ --- SECTION: 55 --- 55. المواصلات يستعمل الإيثانول بوصفه مادة مضافة إلى البنزين. ينتج عن احتراق 1 mol من الإيثانول 1367 kJ من الطاقة. ما مقدار هذه الطاقة بـ Cal؟ --- SECTION: 56 --- 56. لتبخير 2.00 g من الأمونيا يلزم 656 Cal من الطاقة. كم kJ تلزم لتبخير الكتلة نفسها من الأمونيا؟ --- SECTION: 57 --- 57. احتراق 1mol من الإيثانول يطلق 326.7 Cal من الطاقة. ما مقدار هذه الكمية بـ kJ؟ --- SECTION: 58 --- 58. التعدين برغي كتلته 25 g مصنوع من سبيكة امتصت 250 J من الحرارة فتغيرت درجة حرارتها من 25 °C إلى 78 °C. ما الحرارة النوعية للسبيكة؟ 1-2 إتقان المفاهيم --- SECTION: 59 --- 59. لماذا يستخدم كوب البوليسترين مسعراً بدلاً من الكأس الزجاجية؟ الشكل 17-1 --- SECTION: 60 --- 60. هل التفاعل المبين في الشكل 17-1 ماص أم طارد للحرارة؟ كيف عرفت ذلك؟ --- SECTION: 61 --- 61. أعط مثالين على أنظمة كيميائية وعرف مفهوم الكون في هذين المثالين. --- SECTION: 62 --- 62. متى تكون كمية الحرارة (q) الناتجة أو الممتصة في تفاعل كيميائي مساوية للتغير في المحتوى الحراري ΔH؟ وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: الشكل 16-1 Description: A photograph depicting a serene natural landscape featuring a body of water, likely a lake or pond, surrounded by lush green trees and foliage. The water surface is calm, reflecting the sky and the surrounding vegetation. The overall scene suggests a cool or tranquil environment. Context: This image is referenced in question 50 to discuss heat transfer phenomena, specifically when the air above the lake is colder than the water, implying concepts like heat exchange and phase changes (e.g., fog formation). **DIAGRAM**: الشكل 17-1 Description: A chemical reaction enthalpy diagram. The vertical axis is labeled 'Enthalpy'. There are two horizontal dashed lines. The lower line represents the 'المواد المتفاعلة' (Reactants) energy level. The upper line represents the 'النواتج' (Products) energy level. An upward-pointing orange arrow connects the reactant level to the product level, indicating an increase in enthalpy. The magnitude of this enthalpy change is explicitly labeled as 'ΔH = 233 kJ'. Y-axis: Enthalpy Data: The diagram illustrates an endothermic reaction because the enthalpy of the products is higher than the enthalpy of the reactants. The positive value of ΔH (233 kJ) confirms that energy is absorbed by the system during the reaction. Key Values: ΔH = 233 kJ, المواد المتفاعلة (Reactants), النواتج (Products) Context: This diagram is crucial for understanding and answering questions related to the type of chemical reaction (endothermic vs. exothermic) and the concept of enthalpy change (ΔH). It visually represents the energy flow in a chemical process.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 19

سؤال 44: 44. قارن بين درجة الحرارة والحرارة.

الإجابة: س 44: درجة الحرارة مقياس لمتوسط الطاقة الحركية لجسيمات المادة، أما الحرارة فهي طاقة تنتقل بين الأجسام.

سؤال 45: 45. كيف تتغير طاقة الوضع الكيميائية لنظام خلال تفاعل ماص للحرارة؟

الإجابة: س 45: تزداد طاقة الوضع الكيميائية للنظام لأن النظام يمتص حرارة.

سؤال 46: 46. صف تطبيقات عملية تبين فيها كيف تتغير طاقة الوضع إلى طاقة حركية؟

الإجابة: س 46: مثل سقوط جسم من ارتفاع، أو اندفاع الماء من خلف سد.

سؤال 47: 47. السيارات كيف تتحول الطاقة في الجازولين؟ وما الطاقة الناتجة عن احتراقه في محرك السيارة؟

الإجابة: س 47: تتحول الطاقة الكيميائية في الجازولين إلى طاقة حرارية ثم ميكانيكية.

سؤال 48: 48. التغذية قارن بين السعر الغذائي والسعر. ما العلاقة بين السعر الغذائي والكيلو سعر؟

الإجابة: س 48: السعر (cal) وحدة صغيرة، أما السعر الغذائي (Cal) فهو الكيلو سعر (kcal).

سؤال 49: 49. ما الكمية التي تقاس بوحدة J/g.°C؟

الإجابة: س 49: الحرارة النوعية (السعة الحرارية النوعية).

سؤال 50: 50. صف ما يمكن أن يحدث في الشكل 16-1 عندما يكون الهواء فوق سطح البحيرة أبرد من الماء.

الإجابة: س 50: ينتقل الحرارة من الماء الدافئ إلى الهواء الأبرد فيتكاثف البخار مكوناً ضباباً.

سؤال 51: 51. الحرارة النوعية للإيثانول هي 2.44 J/g.°C. ماذا يعني ذلك؟

الإجابة: س 51: يعني أن رفع حرارة 1g من الإيثانول بمقدار 1°C يتطلب 2.44J.

سؤال 52: 52. اشرح كيف تحدد كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة شيء ما؟

الإجابة: س 52: باستخدام العلاقة: $q = mc\Delta T$.

سؤال 53: 53. التغذية يحتوي أحد أصناف الطعام على 124 Cal. كم cal يوجد في هذا الصنف من الطعام؟

الإجابة: س 53: 124 Cal = 124000 cal.

سؤال 54: 54. كم جولاً J من الطاقة يتم امتصاصه في عملية يمتص خلالها 0.5720 Kcal من الطاقة؟

الإجابة: س 54: $0.5720\text{ kcal} \times 4184 = 2.393 \times 10^3\text{ J}$.

سؤال 55: 55. المواصلات يستعمل الإيثانول بوصفه مادة مضافة إلى البنزين. ينتج عن احتراق 1 mol من الإيثانول 1367 kJ من الطاقة. ما مقدار هذه الطاقة بـ Cal؟

الإجابة: س 55: $1367 / 4.184 = 326.7\text{ Cal}$.

سؤال 56: 56. لتبخير 2.00 g من الأمونيا يلزم 656 Cal من الطاقة. كم kJ تلزم لتبخير الكتلة نفسها من الأمونيا؟

الإجابة: س 56: $656 \times 4.184 = 2.74 \times 10^3\text{ kJ}$.

سؤال 57: 57. احتراق 1mol من الإيثانول يطلق 326.7 Cal من الطاقة. ما مقدار هذه الكمية بـ kJ؟

الإجابة: س 57: $326.7 \times 4.184 \approx 1367\text{ kJ}$.

سؤال 58: 58. التعدين برغي كتلته 25 g مصنوع من سبيكة امتصت 250 J من الحرارة فتغيرت درجة حرارتها من 25 °C إلى 78 °C. ما الحرارة النوعية للسبيكة؟

الإجابة: س 58: $c = 250 / (25 \times 53) \approx 0.19\text{ J/g.C}$.

سؤال 59: 59. لماذا يستخدم كوب البوليسترين مسعراً بدلاً من الكأس الزجاجية؟

الإجابة: س 59: لأن البوليسترين عازل جيد وحرارته النوعية أقل.

سؤال 60: 60. هل التفاعل المبين في الشكل 17-1 ماص أم طارد للحرارة؟ كيف عرفت ذلك؟

الإجابة: س 60: ماص للحرارة؛ لأن $\Delta H$ موجب.

سؤال 61: 61. أعط مثالين على أنظمة كيميائية وعرف مفهوم الكون في هذين المثالين.

الإجابة: س 61: الكون = النظام + المحيط (مثال: تفاعل في دورق).

سؤال 62: 62. متى تكون كمية الحرارة (q) الناتجة أو الممتصة في تفاعل كيميائي مساوية للتغير في المحتوى الحراري ΔH؟

الإجابة: س 62: عند حدوث التفاعل عند ضغط ثابت: $q_p = \Delta H$.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 19 بطاقة لهذه الصفحة

قارن بين درجة الحرارة والحرارة.

  • أ) درجة الحرارة هي الطاقة المخزنة في المادة، والحرارة هي الطاقة المتحررة.
  • ب) درجة الحرارة مقياس لمتوسط الطاقة الحركية لجسيمات المادة، أما الحرارة فهي طاقة تنتقل بين الأجسام.
  • ج) الحرارة هي مقياس للبرودة والسخونة، ودرجة الحرارة هي كمية الطاقة الكلية.
  • د) كلاهما نفس المفهوم ويقاسان بوحدة الجول.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: درجة الحرارة مقياس لمتوسط الطاقة الحركية لجسيمات المادة، أما الحرارة فهي طاقة تنتقل بين الأجسام.

الشرح: ١. درجة الحرارة: كمية قياسية تعبر عن متوسط الطاقة الحركية للجسيمات في مادة ما. ٢. الحرارة: شكل من أشكال الطاقة تنتقل تلقائياً من الجسم الأعلى حرارة إلى الجسم الأقل حرارة. ٣. الفرق الأساسي: درجة الحرارة خاصية للمادة، بينما الحرارة طاقة منقولة.

تلميح: فكر في الفرق بين مقياس الطاقة وطاقة النقل.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: سهل

كيف تتغير طاقة الوضع الكيميائية لنظام خلال تفاعل ماص للحرارة؟

  • أ) تزداد طاقة الوضع الكيميائية للنظام.
  • ب) تقل طاقة الوضع الكيميائية للنظام.
  • ج) تبقى طاقة الوضع الكيميائية للنظام ثابتة.
  • د) تتحول طاقة الوضع الكيميائية إلى طاقة حركية فقط.

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: تزداد طاقة الوضع الكيميائية للنظام.

الشرح: ١. في التفاعل الماص للحرارة، يمتص النظام طاقة حرارية من محيطه. ٢. هذه الطاقة الممتصة تزيد من الطاقة المخزنة في الروابط الكيميائية للنواتج مقارنة بالمواد المتفاعلة. ٣. لذلك، تزداد طاقة الوضع الكيميائية للنظام.

تلميح: تذكر أن النظام يمتص طاقة من المحيط في التفاعل الماص للحرارة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما العلاقة بين السعر الغذائي (Cal) والكيلو سعر (kcal)؟

  • أ) السعر الغذائي (Cal) يساوي 100 كيلو سعر (kcal).
  • ب) السعر الغذائي (Cal) يساوي الكيلو سعر (kcal).
  • ج) الكيلو سعر (kcal) يساوي 0.001 سعر غذائي (Cal).
  • د) لا توجد علاقة مباشرة بينهما.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: السعر الغذائي (Cal) يساوي الكيلو سعر (kcal).

الشرح: ١. السعر (cal) بالحرف الصغير: كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 1 جرام ماء بمقدار 1 درجة مئوية. ٢. السعر الغذائي (Cal) بالحرف الكبير: يساوي 1000 سعر صغير (1 كيلو سعر). ٣. العلاقة: 1 Cal = 1 kcal = 1000 cal.

تلميح: انتبه إلى حرف C الكبير في Cal.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما الكمية الفيزيائية التي تقاس بوحدة J/g.°C؟

  • أ) السعة الحرارية.
  • ب) الحرارة النوعية (السعة الحرارية النوعية).
  • ج) التغير في المحتوى الحراري (ΔH).
  • د) كمية الحرارة (q).

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: الحرارة النوعية (السعة الحرارية النوعية).

الشرح: ١. وحدة القياس J/g.°C تعني جول لكل جرام لكل درجة مئوية. ٢. هذه الوحدة تستخدم لقياس كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة وحدة الكتلة من المادة (1 جرام) بمقدار وحدة درجة الحرارة (1°C). ٣. هذه الكمية تسمى الحرارة النوعية أو السعة الحرارية النوعية.

تلميح: تتعلق هذه الكمية بكمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد من المادة درجة مئوية واحدة.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

الحرارة النوعية للإيثانول هي 2.44 J/g.°C. ماذا يعني ذلك؟

  • أ) يعني أن 2.44 جرام من الإيثانول تطلق 1 جول من الطاقة عند احتراقها.
  • ب) يعني أن رفع درجة حرارة 1 جرام من الإيثانول بمقدار 1 درجة مئوية يتطلب 2.44 جول من الطاقة.
  • ج) يعني أن درجة غليان الإيثانول هي 2.44 درجة مئوية.
  • د) يعني أن 1 مول من الإيثانول يحتوي على 2.44 جول من الطاقة الكيميائية.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: يعني أن رفع درجة حرارة 1 جرام من الإيثانول بمقدار 1 درجة مئوية يتطلب 2.44 جول من الطاقة.

الشرح: ١. الحرارة النوعية هي خاصية للمادة. ٢. القيمة 2.44 J/g.°C تعني: لكل 1 جرام من الإيثانول، ولكل 1 درجة مئوية زيادة في درجة الحرارة، نحتاج إلى 2.44 جول من الطاقة الحرارية. ٣. هذه القيمة توضح كفاءة المادة في امتصاص الحرارة.

تلميح: فسر معنى الوحدة J/g.°C في سياق القيمة المعطاة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

صف تطبيقات عملية تبين فيها كيف تتغير طاقة الوضع إلى طاقة حركية؟

  • أ) تسخين الماء على الموقد، أو شحن الهاتف المحمول.
  • ب) سقوط جسم من ارتفاع، أو اندفاع الماء من خلف سد.
  • ج) احتراق الخشب في المدفأة، أو تفاعل بطارية السيارة.
  • د) ذوبان الثلج في الشمس، أو تبخر الماء من البحيرة.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: سقوط جسم من ارتفاع، أو اندفاع الماء من خلف سد.

الشرح: ١. طاقة الوضع: طاقة مخزنة في الجسم بسبب وضعه أو حالته. ٢. طاقة حركية: طاقة الحركة. ٣. أمثلة: عند سقوط جسم، تتحول طاقة وضعه (بسبب ارتفاعه) إلى طاقة حركية (سرعة). عند فتح سد، تتحول طاقة وضع الماء (بسبب ارتفاعه) إلى طاقة حركية (تدفق الماء).

تلميح: فكر في أمثلة من الحياة اليومية حيث تتحول الطاقة المخزنة (الوضع) إلى طاقة حركة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

السيارات: كيف تتحول الطاقة في الجازولين؟ وما الطاقة الناتجة عن احتراقه في محرك السيارة؟

  • أ) تتحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية ثم صوتية.
  • ب) تتحول الطاقة الكيميائية في الجازولين إلى طاقة حرارية ثم إلى طاقة ميكانيكية.
  • ج) تتحول الطاقة النووية إلى طاقة حرارية فقط.
  • د) تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة وضع ثم تعود إلى حركية.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تتحول الطاقة الكيميائية في الجازولين إلى طاقة حرارية ثم إلى طاقة ميكانيكية.

الشرح: ١. يخزن الجازولين طاقة كيميائية في روابطه. ٢. عند الاحتراق في المحرك، تتحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة حرارية (حرارة). ٣. تسبب الحرارة تمدد الغازات، مما يدفع المكابس، فتحول الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية (حركة).

تلميح: ركز على التحولات الأساسية للطاقة داخل محرك الاحتراق الداخلي.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

اشرح كيف تحدد كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة شيء ما؟

  • أ) باستخدام العلاقة: P = V × I، حيث P هي الطاقة، V الجهد، I التيار.
  • ب) باستخدام العلاقة: F = m × a، حيث F هي القوة، m الكتلة، a التسارع.
  • ج) باستخدام العلاقة: q = m × c × ΔT، حيث q هي الطاقة، m الكتلة، c الحرارة النوعية، وΔT التغير في درجة الحرارة.
  • د) باستخدام العلاقة: E = m × c²، حيث E هي الطاقة، m الكتلة، c سرعة الضوء.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: باستخدام العلاقة: q = m × c × ΔT، حيث q هي الطاقة، m الكتلة، c الحرارة النوعية، وΔT التغير في درجة الحرارة.

الشرح: ١. القانون المستخدم: q = m × c × ΔT. ٢. q: كمية الحرارة (بالجول). ٣. m: كتلة المادة (بالجرام). ٤. c: الحرارة النوعية للمادة (J/g.°C). ٥. ΔT: التغير في درجة الحرارة (°C) = T_النهائية - T_الابتدائية. ٦. نعوض القيم المعطاة في القانون لحساب q.

تلميح: تذكر القانون الأساسي الذي يربط الطاقة الممتصة أو المنطلقة بخصائص المادة والتغير في حرارتها.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

التغذية: يحتوي أحد أصناف الطعام على 124 Cal. كم cal يوجد في هذا الصنف من الطعام؟ (استخدم العلاقة: 1 Cal = 1000 cal)

  • أ) 124 cal
  • ب) 1240 cal
  • ج) 12400 cal
  • د) 124000 cal

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: 124000 cal

الشرح: ١. العلاقة: 1 Cal (سعر غذائي) = 1 kcal = 1000 cal. ٢. المعطى: الطاقة = 124 Cal. ٣. الحساب: 124 Cal × 1000 cal/Cal = 124000 cal.

تلميح: تذكر أن السعر الغذائي (Cal) المكتوب بحرف كبير هو في الواقع كيلو سعر (kcal).

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

متى تكون كمية الحرارة (q) الناتجة أو الممتصة في تفاعل كيميائي مساوية للتغير في المحتوى الحراري ΔH؟

  • أ) عند حدوث التفاعل في وعاء مغلق تماماً.
  • ب) عند حدوث التفاعل عند ضغط ثابت.
  • ج) عندما يكون التفاعل سريعاً جداً.
  • د) عندما تكون درجة الحرارة ثابتة فقط، بغض النظر عن الضغط.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: عند حدوث التفاعل عند ضغط ثابت.

الشرح: ١. ΔH هو التغير في المحتوى الحراري، وهو دالة حالة تعتمد فقط على الحالة الابتدائية والنهائية. ٢. كمية الحرارة q ليست دالة حالة وتعتمد على مسار التفاعل. ٣. عند إجراء التفاعل في وعاء مفتوح (ضغط ثابت، مثل الضغط الجوي)، فإن الحرارة المقاسة q_p تساوي ΔH. ٤. العلاقة: عند ضغط ثابت، q_p = ΔH.

تلميح: فكر في الشرط الذي يربط بين الحرارة المقاسة في المختبر والتغير في دالة الحالة المسماة المحتوى الحراري.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: صعب

كم جولاً (J) من الطاقة يتم امتصاصه في عملية يمتص خلالها 0.5720 Kcal من الطاقة؟ (استخدم العلاقة: 1 kcal = 4184 J)

  • أ) 2.393 × 10³ J
  • ب) 2.393 × 10² J
  • ج) 2.393 × 10⁴ J
  • د) 2.393 J

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: 2.393 × 10³ J

الشرح: 1. العلاقة: 1 kcal = 4184 J 2. الطاقة بالجول = 0.5720 kcal × 4184 J/kcal 3. الحساب: 0.5720 × 4184 = 2393.248 J 4. الناتج بالصيغة العلمية: 2.393 × 10³ J

تلميح: استخدم عامل التحويل المناسب من kcal إلى J.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

لتبخير 2.00 g من الأمونيا يلزم 656 Cal من الطاقة. كم kJ تلزم لتبخير الكتلة نفسها من الأمونيا؟ (استخدم العلاقة: 1 Cal = 4.184 kJ)

  • أ) 2.74 × 10³ kJ
  • ب) 2.74 × 10² kJ
  • ج) 6.56 × 10² kJ
  • د) 1.57 × 10³ kJ

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: 2.74 × 10³ kJ

الشرح: 1. العلاقة: 1 Cal = 4.184 kJ 2. الطاقة بالـ kJ = الطاقة بالـ Cal × 4.184 kJ/Cal 3. الحساب: 656 Cal × 4.184 kJ/Cal = 2744.704 kJ 4. الناتج بالصيغة العلمية: 2.74 × 10³ kJ

تلميح: اضرب الطاقة المعطاة بالسعرات الغذائية (Cal) في عامل التحويل للحصول على الكيلوجول (kJ).

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

التعدين: برغي كتلته 25 g مصنوع من سبيكة امتصت 250 J من الحرارة فتغيرت درجة حرارته من 25 °C إلى 78 °C. ما الحرارة النوعية للسبيكة؟ (استخدم العلاقة: q = mcΔT)

  • أ) 0.19 J/g.°C
  • ب) 0.53 J/g.°C
  • ج) 0.10 J/g.°C
  • د) 0.25 J/g.°C

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: 0.19 J/g.°C

الشرح: 1. القانون: c = q / (m × ΔT) 2. ΔT = 78°C - 25°C = 53°C 3. m = 25 g 4. q = 250 J 5. الحساب: c = 250 J / (25 g × 53°C) ≈ 0.1887 J/g.°C 6. التقريب: 0.19 J/g.°C

تلميح: استخدم قانون الحرارة النوعية: c = q / (m × ΔT).

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

لماذا يستخدم كوب البوليسترين مسعراً بدلاً من الكأس الزجاجية؟

  • أ) لأن البوليسترين عازل حراري جيد وحرارته النوعية أقل، مما يقلل من فقدان أو اكتساب الحرارة مع المحيط.
  • ب) لأن البوليسترين أرخص ثمناً وأكثر متانة من الزجاج.
  • ج) لأن البوليسترين شفاف يسمح برؤية التفاعل بوضوح.
  • د) لأن البوليسترين موصل جيد للحرارة، مما يسرع من انتقال الحرارة.

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: لأن البوليسترين عازل حراري جيد وحرارته النوعية أقل، مما يقلل من فقدان أو اكتساب الحرارة مع المحيط.

الشرح: يستخدم البوليسترين في المسعرات لأنه مادة عازلة ممتازة للحرارة. مقارنة بالزجاج، فإن حرارته النوعية أقل، مما يعني أنه يحتاج إلى طاقة أقل لتغيير درجة حرارته. هذا يقلل من التبادل الحراري غير المرغوب فيه بين التفاعل الكيميائي (النظام) والبيئة المحيطة (المحيط)، مما يجعل القياسات أكثر دقة.

تلميح: فكر في خصائص العزل الحراري للمواد المستخدمة في المسعرات.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

صف ما يمكن أن يحدث عندما يكون الهواء فوق سطح البحيرة أبرد من الماء؟

  • أ) تنتقل الحرارة من الهواء البارد إلى الماء الدافئ، مما يرفع درجة حرارة الماء أكثر.
  • ب) تنتقل الحرارة من الماء الدافئ إلى الهواء البارد، مما قد يؤدي إلى تكثف بخار الماء وتشكيل ضباب أو صقيع.
  • ج) لا يحدث أي انتقال للحرارة لأن الفرق في درجة الحرارة صغير.
  • د) يتبخر الماء بسرعة أكبر، مما يزيد من رطوبة الهواء دون تكثف.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تنتقل الحرارة من الماء الدافئ إلى الهواء البارد، مما قد يؤدي إلى تكثف بخار الماء وتشكيل ضباب أو صقيع.

الشرح: ١. عندما يكون الهواء أبرد من الماء، تنتقل الحرارة من الماء (الأدفأ) إلى الهواء (الأبرد). ٢. يؤدي هذا إلى تبريد سطح الماء. ٣. قد يتكثف بخار الماء الموجود في الهواء القريب من السطح، مكوناً ضباباً أو صقيعاً.

تلميح: فكر في اتجاه انتقال الحرارة وعملية التكثف.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

أعط مثالين على أنظمة كيميائية وعرف مفهوم الكون في هذين المثالين.

  • أ) مثال 1: غليان الماء. الكون = الماء فقط. مثال 2: ذوبان السكر. الكون = السكر والماء فقط.
  • ب) مثال 1: تفاعل حمض مع قاعدة في دورق. الكون = الدورق (النظام) + الهواء المحيط والمختبر (المحيط). مثال 2: احتراق شمعة. الكون = الشمعة واللهب (النظام) + الهواء المحيط (المحيط).
  • ج) مثال 1: تبخر الكحول. الكون = الكحول والهواء. مثال 2: تكثف الماء. الكون = الماء والوعاء.
  • د) مثال 1: تفاعل في أنبوب اختبار. الكون = الأنبوب والمحتويات. مثال 2: تسخين معدن. الكون = المعدن والملقط.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: مثال 1: تفاعل حمض مع قاعدة في دورق. الكون = الدورق (النظام) + الهواء المحيط والمختبر (المحيط). مثال 2: احتراق شمعة. الكون = الشمعة واللهب (النظام) + الهواء المحيط (المحيط).

الشرح: ١. النظام الكيميائي: جزء من الكون نركز دراستنا عليه. ٢. المحيط: كل ما يحيط بالنظام ويتبادل معه المادة أو الطاقة. ٣. الكون = النظام + المحيط. ٤. في مثال التفاعل في دورق، النظام هو محتويات الدورق، والمحيط هو كل شيء آخر. ٥. في مثال احتراق الشمعة، النظام هو الشمعة واللهب، والمحيط هو الهواء والمنطقة المحيطة.

تلميح: تذكر أن الكون يشمل النظام وجميع ما يحيط به.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

متى تكون كمية الحرارة (q) المنطلقة أو الممتصة في تفاعل كيميائي مساوية تماماً للتغير في المحتوى الحراري (ΔH) للنظام؟

  • أ) عند حدوث التفاعل في درجة حرارة ثابتة
  • ب) عند حدوث التفاعل في وعاء مغلق ذي حجم ثابت
  • ج) عند حدوث التفاعل تحت ضغط ثابت
  • د) عندما يكون عدد مولات المتفاعلات مساوياً لعدد مولات النواتج

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: عند حدوث التفاعل تحت ضغط ثابت

الشرح: 1. يُعرّف التغير في المحتوى الحراري (ΔH) بأنه كمية الحرارة الممتصة أو المنطلقة في التفاعل الكيميائي. 2. رياضياً، تتساوى الحرارة (q) مع التغير في المحتوى الحراري فقط عندما يتم الشغل تحت ضغط جوي ثابت. 3. يُرمز لهذه الحالة بالرمز qp، حيث تُمثل p الضغط الثابت (Constant Pressure).

تلميح: فكر في الظروف التجريبية التي يُعرف عندها المحتوى الحراري في الديناميكا الحرارية.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

كيف تتغير طاقة الوضع الكيميائية لنظام ما خلال حدوث تفاعل كيميائي ماص للحرارة؟

  • أ) تزداد طاقة الوضع الكيميائية للنظام.
  • ب) تقل طاقة الوضع الكيميائية للنظام.
  • ج) تبقى طاقة الوضع الكيميائية ثابتة ولا تتأثر.
  • د) تتحول كل طاقة الوضع إلى طاقة حركية وتفقد من النظام.

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: تزداد طاقة الوضع الكيميائية للنظام.

الشرح: ١. التفاعل الماص للحرارة يقوم بامتصاص الطاقة الحرارية من الوسط المحيط. ٢. هذه الطاقة الممتصة يتم تخزينها في النواتج على هيئة طاقة وضع كيميائية في الروابط. ٣. نتيجة لذلك، تكون طاقة وضع النواتج أعلى من طاقة وضع المتفاعلات، مما يؤدي إلى زيادة إجمالية في طاقة وضع النظام.

تلميح: فكر في العلاقة بين امتصاص الطاقة من المحيط وتخزينها داخل الروابط الكيميائية للنواتج.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

كيف تتغير طاقة الوضع الكيميائية لنظام ما خلال حدوث تفاعل ماص للحرارة؟

  • أ) تقل طاقة الوضع الكيميائية للنظام نتيجة فقدان الحرارة
  • ب) تزداد طاقة الوضع الكيميائية للنظام
  • ج) تبقى طاقة الوضع الكيميائية ثابتة ولا تتغير
  • د) تتحول طاقة الوضع بالكامل إلى طاقة حركية للجسيمات

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تزداد طاقة الوضع الكيميائية للنظام

الشرح: 1. في التفاعل الماص للحرارة، يمتص النظام كمية من الحرارة من الوسط المحيط. 2. يتم تخزين هذه الطاقة الممتصة في الروابط الكيميائية للمواد الناتجة. 3. بما أن الطاقة المخزنة في الروابط هي طاقة وضع كيميائية، فإن المحصلة النهائية هي زيادة طاقة الوضع الكيميائية للنظام.

تلميح: فكر في اتجاه انتقال الطاقة؛ هل يكتسب النظام طاقة أم يفقدها؟

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط