إرشاد - كتاب العلوم - الصف 8 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

سؤال ١: ١. تعتمد درجة حرارة المادة على الطاقة الحركية لجزيئاتها.

الإجابة: م

خطوات الحل:

1. | العنصر | الوصف | |--------|--------| | العبارة | تعتمد درجة حرارة المادة على الطاقة الحركية لجزيئاتها | | نوع السؤال | تحديد صحة أو خطأ العبارة | | الإجابة المرجعية | م (صح) |
2. **المبدأ العلمي المستخدم:** النظرية الحركية للمواد، والتي تنص على أن **درجة الحرارة** هي مقياس لمتوسط **الطاقة الحركية الانتقالية** للجزيئات.
3. **خطوات التحليل:** 1. وفقًا للنظرية الحركية، فإن الطاقة الداخلية للمادة ترتبط بحركة الجزيئات المكونة لها. 2. **الطاقة الحركية** للجزيئات تتناسب طرديًا مع **درجة الحرارة** المطلقة للمادة. 3. لذلك، العبارة التي تربط درجة حرارة المادة بالطاقة الحركية لجزيئاتها تعبر عن مفهوم علمي أساسي.
4. **النتيجة:** العبارة **صحيحة** علميًا، حيث إن درجة الحرارة تُعبر بالفعل عن متوسط الطاقة الحركية للجزيئات.

سؤال ٢: ٢. تعمل المحركات الحرارية على تحويل الطاقة من شكل إلى آخر.

الإجابة: م

خطوات الحل:

1. | العنصر | الوصف | |--------|--------| | العبارة | تعمل المحركات الحرارية على تحويل الطاقة من شكل إلى آخر | | نوع السؤال | تحديد صحة أو خطأ العبارة | | الإجابة المرجعية | م (صح) |
2. **المبدأ العلمي المستخدم:** **قانون حفظ الطاقة** (الديناميكا الحرارية) وعمل **المحركات الحرارية** التي تحول الطاقة الحرارية إلى أشكال أخرى من الطاقة.
3. **خطوات التحليل:** 1. المحرك الحراري هو جهاز يعمل في دورة منتظمة، يأخذ **طاقة حرارية** من مصدر ساخن (كالوقود المحترق). 2. يحول جزءًا من هذه الطاقة الحرارية إلى **شغل ميكانيكي** (طاقة ميكانيكية). 3. يطرد الطاقة الحرارية المتبقية إلى مصدر بارد (كالغلاف الجوي). 4. هذا العملية هي بالأساس **تحويل للطاقة** من شكل حراري إلى شكل ميكانيكي.
4. **النتيجة:** العبارة **صحيحة**، لأن وظيفة المحركات الحرارية الأساسية هي تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية (شغل).

سؤال ٣: ٣. لا يمكن أن يكون للجسم درجة حرارة أقل من صفر على التدريج السلسيوس.

الإجابة: غ

خطوات الحل:

1. | العنصر | الوصف | |--------|--------| | العبارة | لا يمكن أن يكون للجسم درجة حرارة أقل من صفر على التدريج السلسيوس | | نوع السؤال | تحديد صحة أو خطأ العبارة | | الإجابة المرجعية | غ (خطأ) |
2. **المبدأ العلمي المستخدم:** فهم طبيعة **مقياس سلسيوس** لدرجة الحرارة، حيث إن الصفر على هذا المقياس هو نقطة اختيارية (نقطة تجمد الماء) وليس حدًا مطلقًا.
3. **خطوات التحليل:** 1. **مقياس سلسيوس** يعتمد على خواص الماء، حيث يُعرّف الصفر المئوي (°0C) بأنه درجة تجمد الماء عند الضغط الجوي القياسي. 2. هذا المقياس قابل للامتداد إلى أعلى وإلى أسفل، لذا يمكن أن تكون درجة الحرارة **سالبة** (أقل من الصفر) مثل °10- C أو °20- C. 3. العديد من الأماكن على الأرض والمواد تصل إلى درجات حرارة سالبة على هذا المقياس. > ملاحظة: المقياس المطلق (كلفن) هو الذي له حد أدنى مطلق (صفر كلفن).
4. **النتيجة:** العبارة **خاطئة**، لأنه من الممكن تمامًا أن تكون درجة حرارة الجسم سالبة على مقياس سلسيوس.

سؤال ٤: ٤. يبرد غاز التبريد في الثلاجة أكثر عند زيادة ضغطه.

الإجابة: غ

خطوات الحل:

1. | العنصر | الوصف | |--------|--------| | العبارة | يبرد غاز التبريد في الثلاجة أكثر عند زيادة ضغطه | | نوع السؤال | تحديد صحة أو خطأ العبارة | | الإجابة المرجعية | غ (خطأ) |
2. **المبدأ العلمي المستخدم:** مبادئ **دورة التبريد** (دورة كارنو العكسية) وكيفية عمل الثلاجة، وعلاقة ضغط الغاز بدرجة حرارته.
3. **خطوات التحليل:** 1. تعمل الثلاجة على نقل الحرارة من الداخل البارد إلى الخارج الساخن، باستخدام **غاز التبريد**. 2. **مراحل دورة التبريد الرئيسية:** - **الضغط (في الضاغط):** يزداد ضغط الغاز فترتفع درجة حرارته (يُسخن). - **التكثيف (في المكثف):** يتحول الغاز الساخن إلى سائل عند فقدان الحرارة. - **التوسع (في صمام التمدد):** ينخفض ضغط السائل فجأة فيبرد بشدة (هذه هي مرحلة التبريد الأساسية). - **التبخر (في المبخر):** يمتص السائل المبرد الحرارة من داخل الثلاجة ويتبخر. 3. من الخطوات أعلاه، نلاحظ أن **زيادة الضغط** تؤدي إلى **ارتفاع درجة الحرارة**، بينما **انخفاض الضغط** (في صمام التمدد) هو الذي يؤدي إلى **التبريد الشديد** للغاز.
4. **النتيجة:** العبارة **خاطئة**، فغاز التبريد يبرد أكثر عند انخفاض ضغطه (أثناء التمدد) وليس عند زيادة ضغطه.

سؤال ٦: ٦. تولد المحركات طاقة.

الإجابة: غ

خطوات الحل:

1. | العنصر | الوصف | |--------|--------| | العبارة | تولد المحركات طاقة | | نوع السؤال | تحديد صحة أو خطأ العبارة | | الإجابة المرجعية | غ (خطأ) |
2. **المبدأ العلمي المستخدم:** **قانون حفظ الطاقة** (الطاقة لا تُخلق ولا تُفنى، ولكن يمكن تحويلها من شكل إلى آخر).
3. **خطوات التحليل:** 1. جميع أنواع **المحركات** (الحرارية، الكهربائية، إلخ) هي أجهزة لـ **تحويل الطاقة** وليس إنشائها من العدم. 2. على سبيل المثال: - **محرك السيارة:** يحول **الطاقة الكيميائية** المخزنة في الوقود إلى **طاقة حرارية** عن طريق الاحتراق، ثم يحول جزءًا من تلك الطاقة الحرارية إلى **طاقة ميكانيكية** (حركة). - **المحرك الكهربائي:** يحول **الطاقة الكهربائية** إلى **طاقة ميكانيكية**. 3. كلمة **"تولد"** قد توحي بأن المحرك يُنتج طاقة جديدة، وهذا مخالف للقانون الأساسي للفيزياء.
4. **النتيجة:** العبارة **خاطئة**، لأن المحركات لا تخلق طاقة، بل تحولها من شكل إلى آخر.

سؤال ٧: ٧. تصل الطاقة الحرارية الصادرة عن الشمس إلى الأرض عن طريق التوصيل عبر الفضاء.

الإجابة: غ

خطوات الحل:

1. | العنصر | الوصف | |--------|--------| | العبارة | تصل الطاقة الحرارية الصادرة عن الشمس إلى الأرض عن طريق التوصيل عبر الفضاء | | نوع السؤال | تحديد صحة أو خطأ العبارة | | الإجابة المرجعية | غ (خطأ) |
2. **المبدأ العلمي المستخدم:** طرق انتقال الحرارة الثلاث: **التوصيل، الحمل، والإشعاع**. وطبيعة الفضاء بين الشمس والأرض.
3. **خطوات التحليل:** 1. **التوصيل:** هو انتقال الحرارة عبر وسط مادي (صلب، سائل، غاز) عن طريق التصادم بين الجزيئات. ويتطلب وجود مادة. 2. **الفضاء** بين الشمس والأרץ هو **فراغ** شبه تام، أي لا يوجد وسط مادي (جزيئات) لنقل الحرارة بالتوصيل أو الحمل. 3. الطريقة الوحيدة لانتقال الطاقة عبر الفراغ هي **الإشعاع**، حيث تنتقل الطاقة على شكل موجات كهرومغناطيسية (مثل الضوء والأشعة تحت الحمراء). 4. تصل طاقة الشمس (الطاقة الحرارية والضوئية) إلى الأرض بشكل رئيسي عبر **الإشعاع الكهرومغناطيسي**.
4. **النتيجة:** العبارة **خاطئة**، لأن الطاقة تصل من الشمس إلى الأرض عن طريق **الإشعاع** وليس التوصيل.

سؤال ٨: ٨. يعمل محرك السيارة على تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية.

الإجابة: م

خطوات الحل:

1. | العنصر | الوصف | |--------|--------| | العبارة | يعمل محرك السيارة على تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية | | نوع السؤال | تحديد صحة أو خطأ العبارة | | الإجابة المرجعية | م (صح) |
2. **المبدأ العلمي المستخدم:** مبدأ عمل **المحركات الحرارية**، وتحديدًا محركات الاحتراق الداخلي.
3. **خطوات التحليل:** 1. محرك السيارة هو مثال كلاسيكي على **محرك احتراق داخلي**. 2. **خطوات العمل الأساسية:** 1. **السحب:** يدخل خليط الوقود والهواء إلى الأسطوانة. 2. **الضغط:** يُضغط الخليط. 3. **الاشتعال:** يشتعل الوقود بواسطة شمعة الإشعال (في محركات البنزين) أو بالضغط (في محركات الديزل)، مما يولد **طاقة حرارية** كبيرة تزيد ضغط الغازات. 4. **التوسع (الشغل):** يدفع الضغط العالي **المكبس** ليتحرك، محولاً **الطاقة الحرارية** إلى **طاقة ميكانيكية** (حركة خطية). 5. **العادم:** طرد الغازات المحترقة. 3. تتحول الحركة الخطية للمكابس عبر ذراع التوصيل وعمود المرفق إلى **حركة دورانية** (طاقة ميكانيكية) تدير عجلات السيارة.
4. **النتيجة:** العبارة **صحيحة**، فمحرك السيارة هو محرك حراري يحول الطاقة الحرارية الناتجة من الاحتراق إلى طاقة ميكانيكية مفيدة.

سؤال ٩: ٩. تنتقل الطاقة الحرارية دائمًا من الجسم الأبرد إلى الجسم الأسخن.

الإجابة: غ

خطوات الحل:

1. | العنصر | الوصف | |--------|--------| | العبارة | تنتقل الطاقة الحرارية دائمًا من الجسم الأبرد إلى الجسم الأسخن | | نوع السؤال | تحديد صحة أو خطأ العبارة | | الإجابة المرجعية | غ (خطأ) |
2. **المبدأ العلمي المستخدم:** **القانون الثاني للديناميكا الحرارية**، الذي ينظم اتجاه انتقال الحرارة التلقائي.
3. **خطوات التحليل:** 1. تنص صيغة كلاسيوس للقانون الثاني على أن **الحرارة لا تنتقل تلقائيًا من جسم بارد إلى جسم ساخن**. 2. **الاتجاه التلقائي الطبيعي** لانتقال الطاقة الحرارية هو من الجسم ذي **درجة الحرارة الأعلى** (الأسخن) إلى الجسم ذي **درجة الحرارة الأقل** (الأبرد)، حتى يتحقق التوازن الحراري. 3. يمكن عكس هذا الاتجاه (أي نقل الحرارة من البارد إلى الساخن) ولكن **ليس تلقائيًا**، بل يتطلب بذل **شغل** من مصدر طاقة خارجي، كما يحدث في **الثلاجة** أو **مكيف الهواء**. > ملاحظة: كلمة **"دائمًا"** في العبارة تجعلها خاطئة، لأن الانتقال العكسي (من بارد إلى ساخن) غير تلقائي ويحتاج إلى تدخل خارجي.
4. **النتيجة:** العبارة **خاطئة**، فانتقال الحرارة التلقائي يحدث من الجسم الأسخن إلى الجسم الأبرد، وليس العكس.

على ماذا تعتمد درجة حرارة المادة؟

• أ) تعتمد على الطاقة الكامنة لجزيئاتها.
• ب) تعتمد على متوسط الطاقة الحركية لجزيئاتها.
• ج) تعتمد على حجم المادة وشكلها.
• د) تعتمد على عدد الجزيئات وكتلتها الكلية.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تعتمد على متوسط الطاقة الحركية لجزيئاتها.

الشرح: درجة حرارة المادة هي مقياس لمتوسط الطاقة الحركية لجميع الجزيئات التي تتكون منها المادة. كلما زادت حركة الجزيئات العشوائية، ارتفعت درجة حرارة المادة.

تلميح: فكر في حركة الجزيئات وحالتها النشطة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما هو تعريف الموصل الحراري؟

• أ) هو أي مادة تنتقل الطاقة الحرارية بسهولة خلالها.
• ب) هو أي مادة تمنع انتقال الطاقة الحرارية عبرها.
• ج) هو أي مادة تحول الطاقة الحرارية إلى كهربائية.
• د) هو أي مادة تتجمد عند درجات حرارة منخفضة جداً.

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: هو أي مادة تنتقل الطاقة الحرارية بسهولة خلالها.

الشرح: الموصل الحراري هو مادة تتميز بقدرتها العالية على نقل الطاقة الحرارية من خلالها بسهولة، مثل المعادن، مما يسمح للحرارة بالانتشار بسرعة.

تلميح: فكر في المواد التي تسمح بانتقال الحرارة بفاعلية.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما هي الوظيفة الأساسية للمحركات الحرارية؟

• أ) توليد الطاقة من العدم لزيادة كفاءة الأنظمة.
• ب) امتصاص الطاقة الحرارية وتخزينها فقط للاستخدام لاحقًا.
• ج) نقل الطاقة الحرارية من جسم أبرد إلى جسم أسخن تلقائياً.
• د) تحويل الطاقة الحرارية إلى أشكال أخرى من الطاقة، عادة طاقة ميكانيكية.

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: تحويل الطاقة الحرارية إلى أشكال أخرى من الطاقة، عادة طاقة ميكانيكية.

الشرح: تعمل المحركات الحرارية على أخذ الحرارة من مصدر ساخن وتحويل جزء منها إلى شغل ميكانيكي (طاقة حركية)، بينما يتم طرد الجزء المتبقي كحرارة إلى مصدر بارد.

تلميح: تذكر أن المحركات لا 'تولد' الطاقة وإنما 'تحولها'.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

في أي اتجاه تنتقل الطاقة الحرارية بشكل تلقائي؟

• أ) تنتقل من الجسم الأبرد إلى الجسم الأسخن.
• ب) تنتقل من الجسم الأقل كتلة إلى الجسم الأكثر كتلة.
• ج) تنتقل دائمًا من الجسم الأسخن إلى الجسم الأبرد.
• د) تنتقل من الجسم ذي الحجم الأكبر إلى الجسم ذي الحجم الأصغر.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: تنتقل دائمًا من الجسم الأسخن إلى الجسم الأبرد.

الشرح: وفقاً للقانون الثاني للديناميكا الحرارية، تنتقل الطاقة الحرارية بشكل طبيعي وتلقائي من الجسم ذي درجة الحرارة الأعلى إلى الجسم ذي درجة الحرارة الأقل، حتى يتم تحقيق التوازن الحراري.

تلميح: فكر في كيفية وصول الأنظمة إلى التوازن الحراري.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

كيف تصل الطاقة الحرارية الصادرة عن الشمس إلى الأرض عبر الفضاء؟

• أ) عن طريق التوصيل.
• ب) عن طريق الإشعاع.
• ج) عن طريق الحمل الحراري.
• د) عن طريق الاحتكاك بالغلاف الجوي.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: عن طريق الإشعاع.

الشرح: الفضاء الخارجي فراغ، وبالتالي لا يمكن للحرارة أن تنتقل فيه بالحمل الحراري أو التوصيل. الطريقة الوحيدة لانتقال الطاقة الشمسية عبر الفراغ هي الإشعاع الكهرومغناطيسي، والذي يشمل الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء وغيرها.

تلميح: فكر في الطريقة الوحيدة لانتقال الطاقة عبر الفراغ.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط