📄 النص الكامل للصفحة
--- SECTION: تقويم الفصل 1 ---
تقويم الفصل 1
--- SECTION: 77 ---
77. كما هو موضح في الشكل 27-1، يتكون مقياس الحرارة ذو الضغط الثابت من أسطوانة تحتوي على مكبس يتحرك بحرية داخل الأسطوانة، ويبقى كل من الضغط وكمية الغاز داخل الأسطوانة ثابتين. وعندما ترتفع درجة الحرارة أو تنخفض تتحرك المكبس إلى أعلى الأسطوانة أو إلى أسفلها. إذا كان ارتفاع المكبس في الأسطوانة 20 cm عند 0 °C، فما ارتفاع المكبس عندما تكون درجة الحرارة 100 °C؟
--- SECTION: 78 ---
78. يحصر مكبس مساحته 0.015 m² كمية ثابتة من الغاز في أسطوانة حجمها 0.23 m³. فإذا كان الضغط الابتدائي للغاز 1.5×10⁵ Pa، ووضع جسم كتلته 150 kg على المكبس، فتحرك المكبس في اتجاه الأسفل إلى موقع جديد كما موضح في الشكل 28-1، فما الحجم الجديد للغاز داخل الأسطوانة؟، علمًا بأن درجة الحرارة ثابتة؟
الحجم = 0.23 m³
مساحة المكبس = 0.015 m²
--- SECTION: 79 ---
79. المركبات يصمم إطار سيارة معينة ليستخدم عند ضغط معاير مقداره 30.0 psi، أو 30.0 باوند لكل إنش مربع (واحد باوند لكل إنش مربع يساوي 6.90×10³ Pa) ومصطلح ضغط معاير يعني الضغط الأعلى من الضغط الجوي. إن الضغط الحقيقي داخل الإطار يساوي
1.01×10⁵ Pa + (30.0psi) (6.90×10³ Pa/psi) =
3.08×10⁵ Pa. وعندما تتحرك السيارة تزداد درجة حرارة الإطار ويزداد الضغط والحجم كذلك. افترض أنك ملأت إطار السيارة للحجم 0.55 m³ عند درجة حرارة 280 K وكان الضغط الابتدائي 30.0 psi، ولكن ازدادت درجة حرارة الإطار في أثناء القيادة لغاية 310 K وازداد الحجم ليصبح 0.58 m³.
a. ما مقدار الضغط الجديد في الإطار؟
b. ما الضغط المعاير الجديد؟
--- SECTION: 3-1 الموائع الساكنة والموائع المتحركة ---
3-1 الموائع الساكنة والموائع المتحركة
--- SECTION: 80 ---
80. الخزان إذا كان عمق الماء خلف سد 17m، فما ضغط الماء عند المواقع المختلفة الآتية؟
a. عند قاعدة السد.
b. على عمق 4.0 m من سطح الماء.
--- SECTION: 81 ---
81. يستقر أنبوب اختبار رأسيًا على حامل أنابيب اختبار، ويحتوي على زيت ارتفاعه 2.5cm وكثافته 0.81g/cm³ وماء ارتفاعه 6.5 cm. ما مقدار الضغط المؤثر للسائلين عند قاع أنبوب الاختبار؟
--- SECTION: 82 ---
82. الذريات تمثال طائر أثري مصنوع من معدن أصفر معلق بميزان نابضي، تشير قراءة الميزان النابضي إلى 11.81 N عندما يعلق التمثال في الهواء، وتشير إلى 11.19 N عندما يغمر التمثال كليًا في الماء.
a. أوجد حجم التمثال.
b. هل تمثال الطائر مصنوع من الذهب
(p = 19.3×10³ kg/m³) أم مصنوع من الألومنيوم
المطلي بالذهب (p = 2.7 × 10³ kg/m³)؟
وزارة التعليم
Ministry of Education
2025 - 1447
50
--- VISUAL CONTEXT ---
**DIAGRAM**: الشكل 27-1
Description: A diagram showing a gas in a cylinder with a movable piston. The cylinder is labeled 'أسطوانة', the piston 'مكبس', and the gas 'غاز'. A height of '20 cm' is indicated from the bottom of the cylinder to the top of the piston.
Key Values: 20 cm
Context: Illustrates a constant-pressure gas thermometer setup, likely for a problem involving gas laws (e.g., Charles's Law).
**DIAGRAM**: الشكل 28-1
Description: A diagram showing two states of a gas in a cylinder with a piston. The left image shows a cylinder with a piston and gas. The right image shows the same cylinder with a piston, but with an additional '50 kg' mass placed on top of the piston, causing it to move downwards and compress the gas. Both cylinders are labeled 'غاز'.
Key Values: 50 kg
Context: Illustrates the effect of added mass (and thus increased pressure) on the volume of a gas in a cylinder, likely for a problem involving gas laws (e.g., Boyle's Law).
🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة
عدد البطاقات: 8 بطاقة لهذه الصفحة
في مقياس الحرارة ذو الضغط الثابت، إذا كان ارتفاع المكبس 20 cm عند 0 °C، فما ارتفاعه عند 100 °C؟ (افترض أن الضغط وكمية الغاز ثابتين)
الإجابة: ارتفاع المكبس سيكون 27.3 cm تقريباً عند 100 °C، باستخدام قانون تشارلز: V₁/T₁ = V₂/T₂، حيث T بالكلفن.
الشرح: باستخدام قانون تشارلز: V₁/T₁ = V₂/T₂، حيث V متناسب مع الارتفاع. T₁ = 273 K (0 °C)، T₂ = 373 K (100 °C). V₂ = V₁ × (T₂/T₁) = 20 × (373/273) ≈ 27.3 cm.
تلميح: تذكر أن قانون تشارلز ينطبق عند ثبوت الضغط وكمية الغاز، ويجب تحويل درجات الحرارة إلى كلفن.
التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: متوسط
غاز محصور في أسطوانة حجمه 0.23 m³ وضغطه 1.5×10⁵ Pa. إذا وضع جسم كتلته 150 kg على مكبس مساحته 0.015 m²، فما الحجم الجديد للغاز؟ (درجة الحرارة ثابتة)
الإجابة: الحجم الجديد ≈ 0.17 m³، باستخدام قانون بويل: P₁V₁ = P₂V₂.
الشرح: الضغط الإضافي = الوزن/المساحة = (150 × 9.8)/0.015 ≈ 98000 Pa. P₂ = P₁ + الضغط الإضافي = 1.5×10⁵ + 0.98×10⁵ = 2.48×10⁵ Pa. V₂ = P₁V₁/P₂ = (1.5×10⁵ × 0.23)/(2.48×10⁵) ≈ 0.17 m³.
تلميح: احسب الضغط الإضافي الناتج عن الجسم باستخدام الوزن والمساحة، ثم طبق قانون بويل.
التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: صعب
ما هو قانون الغاز المثالي العام؟
الإجابة: PV = nRT، حيث P الضغط، V الحجم، n عدد المولات، R ثابت الغاز العام، T درجة الحرارة بالكلفن.
الشرح: قانون الغاز المثالي يصف العلاقة بين الضغط والحجم ودرجة الحرارة وكمية الغاز المثالي. وهو أساس لحل العديد من مسائل الغازات.
تلميح: هذا القانون يجمع بين قوانين بويل وتشارلز وجاي-لوساك.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط
إذا كان عمق الماء خلف سد 17 m، فما ضغط الماء عند قاعدة السد؟ (كثافة الماء = 1000 kg/m³، g = 9.8 m/s²)
الإجابة: ضغط الماء عند القاعدة = ρgh = 1000 × 9.8 × 17 = 166600 Pa ≈ 1.67×10⁵ Pa.
الشرح: ضغط السائل يتناسب طردياً مع كثافته وعمقه وتسارع الجاذبية. الضغط الجوي يضاف لهذا الضغط للحصول على الضغط المطلق.
تلميح: استخدم معادلة ضغط السائل: P = ρgh، حيث h هو العمق الكلي.
التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: سهل
أنبوب اختبار يحتوي على زيت ارتفاعه 2.5 cm (كثافته 0.81 g/cm³) وماء ارتفاعه 6.5 cm. ما الضغط الكلي للسائلين عند القاع؟
الإجابة: الضغط الكلي = ρ₁gh₁ + ρ₂gh₂. يجب تحويل الوحدات إلى kg/m³ و m. الناتج ≈ (810×9.8×0.025) + (1000×9.8×0.065) ≈ 198.45 + 637 = 835.45 Pa.
الشرح: ضغط السوائل غير المختلطة يُحسب بجمع ضغوط كل سائل، حيث يعتمد كل منهما على كثافته وارتفاع عموده فقط.
تلميح: احسب ضغط كل سائل على حدة ثم اجمعهم. تذكر تحويل وحدات الكثافة والارتفاع.
التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: متوسط
تمثال وزنه في الهواء 11.81 N وفي الماء 11.19 N. كيف تحسب حجم التمثال باستخدام مبدأ أرخميدس؟
الإجابة: حجم التمثال = قوة الدفع / (كثافة الماء × g) = (الوزن في الهواء - الوزن في الماء) / (ρ_ماء × g) = (11.81 - 11.19) / (1000 × 9.8) ≈ 6.33×10⁻⁵ m³.
الشرح: مبدأ أرخميدس: الجسم المغمور في مائع يتعرض لقوة دفع لأعلى تساوي وزن المائع الذي يزيحه. من هنا يمكن إيجاد حجم الجسم.
تلميح: قوة الدفع (قوة أرخميدس) تساوي وزن السائل المزاح، وتساوي الفرق في الوزن بين الهواء والماء.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط
بعد حساب حجم تمثال طائر (6.33×10⁻⁵ m³) ووزنه (11.81 N)، كيف تحدد إذا كان مصنوعاً من ذهب خالص (كثافته 19.3×10³ kg/m³) أم ألومنيوم مذهب (2.7×10³ kg/m³)؟
الإجابة: احسب كثافة التمثال: الكتلة = الوزن/g = 11.81/9.8 ≈ 1.205 kg. الكثافة = الكتلة/الحجم = 1.205 / (6.33×10⁻⁵) ≈ 19000 kg/m³. هذه القيمة قريبة من كثافة الذهب (19300 kg/m³) وليست قريبة من الألومنيوم (2700 kg/m³)، لذا فهو ذهب خالص تقريباً.
الشرح: مقارنة الكثافة المحسوبة للتمثال مع كثافتي المواد المعطاتين تحدد مادة الصنع. الخطأ التجريبي البسيط قد يجعل الناتج قريباً وليس مطابقاً تماماً.
تلميح: استخدم العلاقة: الكثافة = الكتلة / الحجم. أوجد الكتلة من الوزن المعطى.
التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: متوسط
ما الفرق بين الضغط المطلق والضغط المعاير (الضغط المقاس)؟
الإجابة: الضغط المطلق: الضغط الكلي مقاساً من الصفر المطلق (فراغ). الضغط المعاير: الفرق بين الضغط المطلق والضغط الجوي المحيط. الضغط المعاير = الضغط المطلق - الضغط الجوي.
الشرح: في مسألة الإطار، الضغط الحقيقي (المطلق) داخل الإطار = الضغط الجوي + الضغط المعاير. هذا مهم في تطبيقات قوانين الغازات حيث نستخدم الضغط المطلق.
تلميح: تذكر أن مقاييس الضغط (مثل مقياس الإطارات) عادةً تقيس الضغط المعاير.
التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: سهل