درس تطبيقي • الفيزياء والكيمياء • الأولى إعدادي
قراءة منحنى تسخين الماء الخالص: تمييز ارتفاع درجة الحرارة عن هضبة الغليان من معطيات زمنية. ستجد شرحًا متدرجًا، وتطبيقًا محلولًا، وخطاطة، و6 تمارين يمكنك إنجازها قبل فتح التصحيح.
1. قراءة المحورين
يمثل المحور الأفقي الزمن t، والعمودي درجة الحرارة θ. نقرأ عنوان المحور ووحدته وسُلّمه قبل أي استنتاج. كل نقطة تربط لحظة بدرجة حرارة، أما الخط الواصل فيبين تطور القياس. الأعداد المقدمة هنا نموذج تعليمي وليست نتائج تجربة منجزة.
2. قبل الغليان وأثناءه
عند تسخين ماء سائل خالص تحت ضغط ثابت ترتفع حرارته إلى الغليان. أثناء الغليان تبقى تقريبًا ثابتة ما دام السائل وبخاره يتعايشان وتستمر الطاقة الواردة في التحول. درجة 100°C تخص تقريبًا الضغط الجوي النظامي؛ تتغير درجة الغليان مع الضغط.
3. قراءة الهضبة بحذر
خط أفقي يعني ثبات درجة الحرارة خلال المدة المقروءة، ولا يعني توقف التسخين. لا نستنتج نقاوة كل مادة من خط أفقي وحده دون معرفة ظروف التجربة. عمليًا قد تظهر فروق قياس بسبب المسبار أو تغير الضغط. ينجز التسخين في القسم بإشراف الأستاذ.
خطاطة تلخيصية
تطبيق محلول خطوة بخطوة
جدول تعليمي: t بالدقائق: 0،2،4،6،8؛ θ بالدرجة المئوية: 20،60،100،100،100. ترتفع الحرارة من 0 إلى 4 min، ثم تظهر هضبة طولها المقروء 4 min بين 4 و8. لا يثبت الجدول أن الغليان انتهى عند الدقيقة 8.
6 تمارين مع التصحيح
حاول حل كل تمرين بنفسك، ثم افتح التصحيح وقارن طريقة العمل والنتيجة.
التمرين 1
ما درجة الحرارة عند t=2 min في المثال؟
إظهار التصحيح
60°C، بربط الزمن 2 بالقيمة المقابلة له في الجدول.
التمرين 2
متى تبدأ الهضبة في المثال؟
إظهار التصحيح
عند t=4 min؛ تصبح القراءات اللاحقة 100°C.
التمرين 3
هل θ ثابتة تعني أن الموقد انطفأ؟
إظهار التصحيح
لا؛ أثناء الغليان تستعمل الطاقة في تحول السائل إلى بخار.
التمرين 4
هل يغلي الماء دائمًا عند 100°C؟
إظهار التصحيح
لا؛ تعتمد درجة الغليان على الضغط. 100°C تقريبًا عند الضغط الجوي النظامي.
التمرين 5
احسب ارتفاع الحرارة بين 0 و2 min.
إظهار التصحيح
60−20=40°C. هذا فرق في درجة الحرارة وليس كمية طاقة.
التمرين 6
لماذا لا نمدد الهضبة إلى ما لا نهاية؟
إظهار التصحيح
بعد تبخر السائل كله تتغير الحالة وظروف القياس؛ لا يسمح الجدول بتوقع غير محدود.
ماذا أتذكر؟
تمييز ارتفاع درجة الحرارة عن هضبة الغليان من معطيات زمنية. اعتمد خطوات الخطاطة، وراجع تفسير النتيجة في سياق السؤال، ولا تكتفِ بنقل الجواب النهائي.
للمراجعة قبل هذا التطبيق: الحرارة وتغيرات الحالة الفيزيائية للسنة الأولى إعدادي.