صفحة 170 - كتاب الفيزياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 1: 1. حوّل درجات الحرارة الآتية من مقياس كلفن إلى مقياس سلسیوس. a. 115 K b. 172 K c. 125 K d. 402 K e. 425 K f. 212 K

الإجابة: a. 115K = -158C c. 125K = -148C e. 425K = 152C b. 172K = -101C d. 402K = 129C f. 212K = -61C

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لدينا درجات حرارة معطاة بوحدة الكلفن (K). المطلوب هو تحويلها إلى وحدة السلسیوس (C).
2. **الخطوة 2 (القانون):** نستخدم قانون التحويل بين مقياسي كلفن وسلسیوس: $$T_C = T_K - 273$$ حيث: - $T_C$: درجة الحرارة بالسلسیوس. - $T_K$: درجة الحرارة بالكلفن. - 273 هو الفرق الثابت بين المقياسين (درجة الصفر المطلق في الكلفن تساوي -273 سلسیوس).
3. **الخطوة 3 (الحل):** نطبق القانون على كل قيمة: a. $115 \, K$: $T_C = 115 - 273 = -158 \, C$ b. $172 \, K$: $T_C = 172 - 273 = -101 \, C$ c. $125 \, K$: $T_C = 125 - 273 = -148 \, C$ d. $402 \, K$: $T_C = 402 - 273 = 129 \, C$ e. $425 \, K$: $T_C = 425 - 273 = 152 \, C$ f. $212 \, K$: $T_C = 212 - 273 = -61 \, C$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن درجات الحرارة المحولة هي: a. **-158 °C** b. **-101 °C** c. **-148 °C** d. **129 °C** e. **152 °C** f. **-61 °C**

سؤال 2: 2. احسب درجات الحرارة بالكلفن والسلسیوس لكل مما يأتي: a. درجة حرارة الغرفة b. ثلاجة نموذجية c. يوم صيفي حار في مدينة الرياض d. إحدى ليالي الشتاء في مدينة تبوك

الإجابة: a. الغرفة: 25C ≈ 298K b. ثلاجة: 4C ≈ 277K c. الرياض: 45C ≈ 318K d. تبوك: 0C ≈ 273K

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لدينا مواقف حياتية شائعة. المطلوب هو تقدير درجات حرارتها تقريبياً بوحدتي السلسیوس والكلفن. سنستخدم قيماً تقريبية معقولة بناءً على الخبرة اليومية.
2. **الخطوة 2 (القانون):** نستخدم قانون التحويل بين المقياسين: - من السلسیوس إلى الكلفن: $T_K = T_C + 273$ - من الكلفن إلى السلسیوس: $T_C = T_K - 273$ حيث 273 هو الفرق الثابت.
3. **الخطوة 3 (الحل):** نقدر درجة الحرارة بالسلسیوس أولاً لكل حالة، ثم نحولها إلى كلفن: a. **درجة حرارة الغرفة**: عادةً ما تكون مريحة حول 25°C. - بالكلفن: $T_K = 25 + 273 = 298 \, K$ b. **ثلاجة نموذجية**: تحافظ على الطعام طازجاً، عادةً حوالي 4°C. - بالكلفن: $T_K = 4 + 273 = 277 \, K$ c. **يوم صيفي حار في مدينة الرياض**: يمكن أن تصل درجات الحرارة إلى حوالي 45°C. - بالكلفن: $T_K = 45 + 273 = 318 \, K$ d. **إحدى ليالي الشتاء في مدينة تبوك**: قد تنخفض إلى درجة التجمد، حوالي 0°C. - بالكلفن: $T_K = 0 + 273 = 273 \, K$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن التقديرات التقريبية هي: a. الغرفة: **25 °C ≈ 298 K** b. ثلاجة: **4 °C ≈ 277 K** c. الرياض: **45 °C ≈ 318 K** d. تبوك: **0 °C ≈ 273 K**

ما هي الصيغة الصحيحة لتحويل درجة الحرارة من مقياس كلفن (K) إلى مقياس سلسیوس (°C)؟

• أ) $T_C = T_K + 273$
• ب) $T_C = T_K / 273$
• ج) $T_C = T_K - 273$
• د) $T_C = 273 - T_K$

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: $T_C = T_K - 273$

الشرح: لتحويل درجة الحرارة من مقياس كلفن ($T_K$) إلى مقياس سلسیوس ($T_C$)، يتم طرح القيمة الثابتة 273 من درجة الحرارة بالكلفن. 1. المعطى: درجة الحرارة بالكلفن ($T_K$). 2. المطلوب: درجة الحرارة بالسلسیوس ($T_C$). 3. القانون المستخدم: $T_C = T_K - 273$.

تلميح: تذكر أن الصفر المطلق في مقياس كلفن يعادل تقريباً -273 درجة سلسیوس.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما هو تعريف الحرارة في الفيزياء؟

• أ) الطاقة المخزنة في الجسم نتيجة حركته العشوائية لجزيئاته.
• ب) الطاقة التي تنتقل بين جسمين، وتتدفق دائمًا من الجسم الأسخن إلى الجسم الأبرد.
• ج) متوسط الطاقة الحركية لجزيئات المادة في الجسم.
• د) الطاقة التي تجعل الجسم يرتفع درجة حرارته عند امتصاصها، بغض النظر عن مصدرها.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: الطاقة التي تنتقل بين جسمين، وتتدفق دائمًا من الجسم الأسخن إلى الجسم الأبرد.

الشرح: الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة التي تنتقل بين جسمين مختلفين في درجة الحرارة. يتميز تدفقها التلقائي بأنه يكون دائمًا من الجسم ذي درجة الحرارة الأعلى (الأسخن) إلى الجسم ذي درجة الحرارة الأقل (الأبرد).

تلميح: تذكر اتجاه تدفق الطاقة الحرارية التلقائي بين الأجسام.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما هي العملية التي يتم فيها انتقال الحرارة نتيجة التلامس المباشر بين الجزيئات؟

• أ) الحمل الحراري
• ب) الإشعاع الحراري
• ج) التوصيل الحراري
• د) الاتزان الحراري

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: التوصيل الحراري

الشرح: التوصيل الحراري هو إحدى طرق انتقال الحرارة، ويحدث عندما تكون جزيئات المادة في تلامس مباشر. تنتقل الطاقة الحرارية من خلال اهتزاز الجزيئات المتجاورة وتصادمها، حيث تنقل الطاقة من الجزيئات الأكثر اهتزازًا (الأكثر سخونة) إلى الجزيئات الأقل اهتزازًا (الأبرد).

تلميح: فكر في طريقة انتقال الحرارة التي تحدث غالباً في المواد الصلبة.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

ما هو انتقال الطاقة الحرارية الذي يحدث نتيجة لحركة الموائع (السوائل والغازات) بسبب اختلاف درجات الحرارة؟

• أ) التوصيل الحراري
• ب) الإشعاع الحراري
• ج) التبخر الحراري
• د) الحمل الحراري

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: الحمل الحراري

الشرح: الحمل الحراري هو طريقة انتقال الحرارة في الموائع (السوائل والغازات). تحدث هذه الظاهرة عندما تتحرك أجزاء المائع الأكثر سخونة والأقل كثافة إلى الأعلى، بينما تهبط أجزاء المائع الأبرد والأكثر كثافة إلى الأسفل، مما يخلق تيارات حمل حراري تنقل الطاقة.

تلميح: تذكر حركة السوائل أو الغازات الصاعدة والنازلة بسبب تغير كثافتها.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

في سياق كمية الحرارة (Q)، إذا كانت قيمة Q سالبة، فماذا يعني ذلك؟

• أ) أن الجسم امتص الحرارة.
• ب) أن الجسم في حالة اتزان حراري.
• ج) أن الحرارة تنبعث من الجسم.
• د) أن الجسم يتحول من حالة سائلة إلى غازية.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: أن الحرارة تنبعث من الجسم.

الشرح: في الفيزياء، تستخدم الإشارة السالبة لكمية الحرارة (Q) للدلالة على أن النظام أو الجسم يفقد طاقة حرارية، أي أن الحرارة تنبعث منه إلى الوسط المحيط. على العكس، تشير الإشارة الموجبة إلى أن الجسم يمتص الحرارة.

تلميح: فكر في الإشارة السالبة للطاقة: هل تدل على اكتساب أم فقدان؟

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما القانون المستخدم لتحويل درجة الحرارة من مقياس كلفن (K) إلى مقياس سلسیوس (°C)؟

• أ) T_C = T_K + 273
• ب) T_K = T_C - 273
• ج) T_C = T_K - 273
• د) T_K = T_C / 273

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: T_C = T_K - 273

الشرح: 1. الصفر المطلق في مقياس كلفن يساوي -273°C في مقياس سلسیوس. 2. لذلك، لتحويل أي درجة حرارة من كلفن إلى سلسیوس، نطرح القيمة الثابتة 273 من درجة الحرارة بالكلفن. 3. الصيغة هي: درجة الحرارة بالسلسیوس = درجة الحرارة بالكلفن - 273.

تلميح: فكر في العلاقة بين نقطتي الصفر في المقياسين.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

ما تعريف الحرارة (Heat) في الفيزياء؟

• أ) الطاقة المخزنة داخل جسم ما.
• ب) الطاقة التي تتدفق من الجسم الأبرد إلى الجسم الأسخن.
• ج) الطاقة التي تتدفق من الجسم الأسخن إلى الجسم الأبرد.
• د) مقياس لسرعة جزيئات الجسم فقط.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: الطاقة التي تتدفق من الجسم الأسخن إلى الجسم الأبرد.

الشرح: 1. الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة. 2. تنتقل هذه الطاقة فقط عندما يكون هناك تلامس بين جسمين مختلفين في درجة الحرارة. 3. اتجاه التدفق ثابت: من المنطقة ذات درجة الحرارة الأعلى (الأسخن) إلى المنطقة ذات درجة الحرارة الأقل (الأبرد).

تلميح: اربط التعريف بفكرة التبادل أو الانتقال عند التلامس.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

ما الفرق الرئيسي بين التوصيل الحراري والحمل الحراري؟

• أ) التوصيل يحدث في السوائل، والحمل في المواد الصلبة.
• ب) التوصيل: انتقال الحرارة بالتلامس المباشر بين الجزيئات. الحمل: انتقال الحرارة بحركة المائع نفسه.
• ج) كلاهما نفس العملية ولكن بأسماء مختلفة.
• د) التوصيل أسرع من الحمل في نقل الحرارة.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: التوصيل: انتقال الحرارة بالتلامس المباشر بين الجزيئات. الحمل: انتقال الحرارة بحركة المائع نفسه.

الشرح: 1. **التوصيل الحراري**: يحدث في المواد الصلبة بشكل رئيسي. تنتقل الطاقة الحرارية عندما تصطدم الجزيئات الساخنة بجيرانها الأبرد، دون أن تتحرك المادة ككل من مكانها. 2. **الحمل الحراري**: يحدث في السوائل والغازات. تسخن منطقة من المائع فتتمدد وتصعد (أو تتحرك)، وتحل محلها مناطق أبرد، مما ينقل الطاقة مع حركة المادة نفسها.

تلميح: فكر في آلية نقل الطاقة في كل عملية.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: صعب

ما المصطلح العلمي الذي يصف انتقال الطاقة الحرارية من خلال حركة المائع (سائل أو غاز) الناتجة عن اختلاف درجات الحرارة؟

• أ) التوصيل الحراري
• ب) الإشعاع الحراري
• ج) الحمل الحراري
• د) الاتزان الحراري

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: الحمل الحراري

الشرح: 1. يُعرف الحمل الحراري بأنه انتقال الحرارة عبر حركة جزيئات المائع (السوائل والغازات) نفسها. 2. يحدث هذا الانتقال نتيجة لاختلاف الكثافة الناتج عن اختلاف درجات الحرارة. 3. من أمثلته في الطبيعة غليان الماء، والاضطراب الجوي، وتيارات المحيطات.

تلميح: فكر في كيفية صعود الماء الساخن ونزول الماء البارد في دورق عند الغليان.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط