سؤال التجربة - كتاب الفيزياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 مختبر الفيزياء: التسخين والتبريد

المفاهيم الأساسية

التوصيل: انتقال الحرارة في مادة صلبة (مثل انتقال الحرارة في قاع وزجاج الدورق).

الحمل الحراري: انتقال الحرارة في السوائل والغازات عن طريق تحريك المادة الساخنة (مثل انتقال الماء الساخن من القاع إلى أعلى الدورق).

الإشعاع الحراري: انتقال الطاقة الحرارية على شكل موجات كهرومغناطيسية (مثل إشعاع الماء للطاقة عند إبعاده عن مصدر الحرارة).

السعة الحرارية النوعية: خاصية للمادة تحدد السرعة التي تسخن بها (تعتمد عليها سرعة تسخين الماء).

خريطة المفاهيم

```markmap

مختبر الفيزياء: التسخين والتبريد

أهداف التجربة

قياس درجة الحرارة والكتلة بالوحدات الدولية

رسم واستخدام الرسوم البيانية

#### لوصف تغير درجة حرارة الماء

##### أثناء التسخين

##### أثناء التبريد

تفسير أوجه التشابه والاختلاف بين التغيرين

آليات انتقال الحرارة في التجربة

التوصيل

#### في قاع وزجاج الدورق

الحمل الحراري

#### في الماء (من القاع إلى الأعلى)

الإشعاع الحراري

#### عند إزالة مصدر الحرارة

العوامل المؤثرة

كمية الحرارة المضافة

السعة الحرارية النوعية للماء

خطوات التجربة الرئيسية

التحضير

#### تسخين الصفيحة

#### قياس كتلة الماء

القياس أثناء التسخين

#### تسجيل درجة الحرارة كل دقيقة (5 دقائق)

القياس أثناء التبريد

#### رفع الدورق عن الصفيحة

#### تسجيل درجة الحرارة كل دقيقة (10 دقائق)

احتياطات السلامة

الحذر من التعامل مع الصفيحة الساخنة

```

نقاط مهمة

• تنتقل الحرارة في الماء داخل الدورق بثلاث طرق: التوصيل ثم الحمل الحراري ثم الإشعاع عند إزالة المصدر.
• تعتمد سرعة تسخين الماء على كمية الحرارة المضافة و السعة الحرارية النوعية للماء.
• الهدف من التجربة هو قياس ورسم منحنى تغير درجة حرارة الماء أثناء التسخين و التبريد ومقارنة السلوكين.
• من أهم خطوات التجربة: قياس كتلة الماء بدقة، وضمان عدم ملامسة مقياس الحرارة لقاع الدورق أثناء القياس.

عند وضع دورق ماء على صفيحة ساخنة فإن الحرارة تنتقل في الدورق بالتوصيل، ثم ينتقل الماء الحرارة من القاع إلى أعلى خلال تحريك الماء الساخن للقمة عن طريق الحمل الحراري. وعند إزالة أو فصل مصدر الحرارة، يشع الماء طاقة حرارية حتى يصل إلى درجة حرارة الغرفة. وتعتمد السرعة التي يسخن بها الماء على كمية الحرارة المضافة، وسعته الحرارية النوعية.

كيف يمكن أن تؤثر الزيادة المستمرة الثابتة للطاقة الحرارية في درجة حرارة الماء؟

تقيس درجة الحرارة والكتلة بالوحدات الدولية. ترسم الرسوم البيانية وتستخدمها للمساعدة على وصف تغير درجة حرارة الماء عند تسخينه وتبريده. تفسر أوجه التشابه والاختلاف بين هذين التغيرين.

احذر عند التعامل مع صفيحة السخان الكهربائي الحارة.

سخان كهربائي (أو لهب بنسن) دورق زجاجي حراري سعته 250 ml (50-200) g من الماء مقياسا درجة حرارة ( غير زئبقي) ساعة إيقاف

1. شغل السخان الكهربائي على أعلى درجة حرارة ممكنة، أو كما يرشدك المعلم، وانتظر عدة دقائق حتى تسخن. 2. قس كتلة الدورق الفارغ. 3. املأ الدورق بمقدار 150 ml من الماء، ثم قس كتلة الدورق والماء. 4. احسب كتلة الماء في الدورق وسجلها. 5. اعمل جدولاً للبيانات. 6. سجل درجة الحرارة الابتدائية للماء والهواء في الغرفة. 7. على ألا يلامس قاع مقياس الحرارة قاع الدورق أو جوانبه، أو الطاولة أو اليدين. 8. ضع الدورق على صفيحة السخان الكهربائي، وسجل درجة الحرارة كل دقيقة مدة 5 دقائق. 9. ارفع الدورق عن الصفيحة بحذر، وسجل درجة الحرارة كل دقيقة عشر دقائق. 10. افصل مقياس الحرارة عن صفيحة السخان الكهربائي. 11. اترك الأدوات عند الانتهاء تبرد، وتخلص من الماء وفق إرشادات المعلم.

عند وضع دورق ماء على صفيحة ساخنة فإن الحرارة تنتقل في الدورق بالتوصيل، ثم ينتقل الماء الحرارة من القاع إلى أعلى خلال تحريك الماء الساخن للقمة عن طريق الحمل الحراري. وعند إزالة أو فصل مصدر الحرارة، يشع الماء طاقة حرارية حتى يصل إلى درجة حرارة الغرفة. وتعتمد السرعة التي يسخن بها الماء على كمية الحرارة المضافة، وسعته الحرارية النوعية. --- SECTION: سؤال التجربة --- كيف يمكن أن تؤثر الزيادة المستمرة الثابتة للطاقة الحرارية في درجة حرارة الماء؟ --- SECTION: الأهداف --- تقيس درجة الحرارة والكتلة بالوحدات الدولية. ترسم الرسوم البيانية وتستخدمها للمساعدة على وصف تغير درجة حرارة الماء عند تسخينه وتبريده. تفسر أوجه التشابه والاختلاف بين هذين التغيرين. --- SECTION: احتياطات السلامة --- احذر عند التعامل مع صفيحة السخان الكهربائي الحارة. --- SECTION: المواد والأدوات --- سخان كهربائي (أو لهب بنسن) دورق زجاجي حراري سعته 250 ml (50-200) g من الماء مقياسا درجة حرارة ( غير زئبقي) ساعة إيقاف --- SECTION: الخطوات --- 1. شغل السخان الكهربائي على أعلى درجة حرارة ممكنة، أو كما يرشدك المعلم، وانتظر عدة دقائق حتى تسخن. 2. قس كتلة الدورق الفارغ. 3. املأ الدورق بمقدار 150 ml من الماء، ثم قس كتلة الدورق والماء. 4. احسب كتلة الماء في الدورق وسجلها. 5. اعمل جدولاً للبيانات. 6. سجل درجة الحرارة الابتدائية للماء والهواء في الغرفة. 7. على ألا يلامس قاع مقياس الحرارة قاع الدورق أو جوانبه، أو الطاولة أو اليدين. 8. ضع الدورق على صفيحة السخان الكهربائي، وسجل درجة الحرارة كل دقيقة مدة 5 دقائق. 9. ارفع الدورق عن الصفيحة بحذر، وسجل درجة الحرارة كل دقيقة عشر دقائق. 10. افصل مقياس الحرارة عن صفيحة السخان الكهربائي. 11. اترك الأدوات عند الانتهاء تبرد، وتخلص من الماء وفق إرشادات المعلم. --- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: Untitled Description: A laboratory setup showing a beaker on a hot plate with a thermometer immersed in water. The beaker is partially filled with water, and the thermometer's bulb is submerged. The hot plate is on, indicated by the heating element. The setup is for measuring temperature changes. Context: Illustrates the experimental setup for measuring the temperature of water as it is heated and cooled, as described in the steps.