الوحدة الثانية .. الدرس الأول : توصيل الحرارة
الحرارة من أهم أنواع الطاقة
التى تستخدم فى حياتنا اليومية
- فى تدفئة المنزل , وطبخ الطعام , وتسخين الماء , وتجفيف الملابس بعد غسلها
استخدام الحرارة فى مجال الصناعة
1- صناعة وتحضير الأغذية 2 - والزجاج والورق 3- والمنسوجات وغيرها
تعريف الحرارة
هى صورة من صور الطاقة التى تنتقل من جسم الى آخر بشرط وجود اختلاف فى درجة الحرارة بين الجسمين
أى أنها تنتقل من الجسم الأعلى فى درجة الحرارة للجسم الأقل فى درجة الحرارة .
تعريف درجة الحرارة
عبارة عن مؤشر يساعدنا فى التعبير عن مدى سخونة أو برودة أى جسم
* وتستخدم لقياس درجات الحرارة أدوات معينة تسمى ( الترمومترات )
المواد تختلف فى توصيل درجة الحرارة
المسطرة والمعلقة والقلم ( البلاستيك والخشب والألومنيوم )
مواد تختلف فى توصيل الحرارة
تنقسم المواد من حيث توصيل الحرارة إلى قسمين
- مواد جيدة التوصيل للحرارة : هى المواد التى تسمح بمرور الحرارة خلالها
مثل المعادن المختلفة ( النحاس والألومنيوم والحديد )
- مواد رديئة التوصيل للحرارة : هى المواد التى لا تسمح بسريان الحرارة خلالها
مثل ( الخشب والزجاج والبلاستيك والورق والهواء )
تطبيقات حياتية :
فى البلدان الباردة استفاد الإنسان من أن الهواء مادة رديئة التوصيل للحرارة .
فى صناعة النوافذ الزجاجية حيث تترك مسافة بين لوحى الزجاج .
مما يؤدى الى احتفاظ الهواء داخل المنزل بحرارته وعدم تسربها للخارج
تختلف درجة توصيل المعادنللحرارة
- النحاس يوصل الحرارة أسرع من الألومنيوم والحديد
- عند سريان الحرارة خلال المعادن فإنها تتمدد وتزداد فى الحجم لذلك :
* نترك فجوات بين قطبان القطارات حتى لا يحدث لها التواء عندما تتمدد فتقع حوادث للقطارات
استخدامات المواد الموصلة للحرارة :
يستخدم الألومنيوم والنحاس والصلب المقاوم للصدأ فى صناعة
أوانى الطهى والغلايات المستخدمة فى المنازل والمصانع
استخدامات المواد رديئة التوصيل للحرارة :
- يستخدم البلاستيك والخشب فى صناعة أيدى أوانى الطهى والقدور والغلايات
والأدوات المستخدمة فى عملية تحضير وغرف الطعام
- ويستخدم البلاستيك فى صناعة مقبض المكواة الكهربية
- تستخدم الأغطية الثقيلة والملابس الصوفية الثقيلة فى فصل الشتاء
للمحافظة على حرارة الجسم وعدم الشعور بالبرودة
1ـ أكمل العبارات التالية :
أـ جميع المعادن ..................... التوصيل للحرارة .
ب ـ ................ يوصل الحرارة أسرع من الألومنيوم .
جـ ـ من المواد جيدة التوصيل الحرارى ..............و ...............
دـ من استخدامات المواد جيدة التوصيل الحرارى .................... و ...................
ه ـ من المواد رديئة التوصيل الحرارى ................. و .................
و ـ من استخدامات المواد رديئة التوصيل للحرارة .................. و ...............
2ـ اكتب المفهوم العلمى :
أـ مواد تسمح بمرور الحرارة خلالها .
ب ـ مواد لا تسمح بمرور الحرارة من خلالها .
3 ـ ضع علامة ( √ ) أو ( χ ) أمام كل عبارة مع تصحيح الخطأ :
ا ـ جميع المواد جيدة التوصيل للحرارة . ( )
ب ـ تصنع أوانى الطهى والغلايات من البلاستيك . ( )
************************************************** ************************************************** **************************
الدرس الثانى .. قياس درجة الحرارة
أهمية تحديد درجة الحرارة :
- نتعرف على درجة حرارة الجو التى تؤثلر على أنشطتنا
- ونتعرف على درجة حرارة أجسامنا انتعرف على حالتنا الصحية
- وهى مهمة فى بعض الصناعات الغذائية التى تتطلب درجة حرارة معينة
ولكن هل يمكننا التعرف على كون الجسم ساخنا أم باردا من خلال اللمس فقط
أم يلزمنا مؤشر دقيق يجعلنا نعرف درجة الحرارة بدقة
أدوات قياس الحرارة
الترمومتر : هو جهاز يستخدم لقياس درجة الحرارة
فكرة عمل الترمومتر : هى تغير حجم السائل الموجودة به مع تغير درجة الحرارةحيث يتمدد السائل بالحرارة وينكمش بالبرودة
- مثل الزجاجة التى يوجد بها الكحول الإيثيلى
نلاحظ تمدد السائل وارتفاعه فى الماصة عندما تضع الزجاجة بين يديك
ونلاحظ انخفاض مستوى السائل عند وضع الزجاجة فى ماء مثلج
أنواع الترمومترات :
- الترمومتر الطبى - الترمومتر المئوى
تركيب الترمومتر الطبى
- انبوبة زجاجية شفافة بها أنبوبة شعرية مغلقة من أحد طرفيها
- يتصل الطرف الآخر بمستودع يتجمع به الزئبق
- يوجد فوق مستودع الزئبق اختناق فى الأنبوبة الشعرية يمنع رجوع الزئبق بسرعة للمستودع حتى نتمكن من تسجيل القراءة بسهولة
- تدريج الترمومتر يبدأ من درجة حرارة 35 درجة سيليزية الى 42 درجةكل درجة مقسمة الى عشرة أجزاء
تطبيقات حياتية يوجدالترمومتر الرقمى الحديث الذى يظهر درجة حرارة الجسم رقميا
ويستخدم لقياس درجة الحرارة عند الأطفال خاصة
معلومة اثرائية هل تعلم أن درجة حرارة الانسان السليم صحيا هى 37 درجة سيليزية
وقد تزيد قليلا أو تقل فى حالة التعرض للمرض
استخدام الترمومتر الطبى
فى قياس درجة حرارة جسم الانسانمن خلال تحديد الرقم الذى يتوقف عنده مستوى سطح الزئبق والذى يدل على درجة حرارة الجسم
الترمومتر المئوى :
- يتركب من أنبوبة زجاجية شفافة شفافة بها أنبوبة شعرية مغلقة من أحد طرفيها
- يتصل الطرف الآخر بمستودع يتجمع به الزئبق
- ولا يوجد فوق مستودع الزئبق اختناق فى الأنبوبة الشعرية
- تدريج الترمومتر يبدأ من درجة حرارة 0 درجة سيليزية الى 100 درجةو كل درجة مقسمة الى عشرة أجزاء
- يستخدم لقياس درجة حرارة الماء والسوائل
يسمى بهذا الاسم بسبب تقسيم المسافة بين درجة انصهار الثلج ودرجة غليان الماء الى 100 قسم
- عند تسجيل درجة الحرارة يتم وضع الترمومتر بشكل رأسى ويكون اتجاه النظر عمودى على الترمومتر
لماذا يفضل الزئبق فى صناعة الترمومترات ؟
- الزئبق معدن سائل فضى اللون يمكن رؤيته بسهولة من خلال زجاج الترمومتر
- الزئبق جيد التوصيل للحرارة
- مادة منتظمة التمدد تعطى تقديرا دقيقا لدرجة الحراة
- لا يلتصق بجدران الأنبوبة الشعرية
- يبقى سائلا بين درجتى حرارة 390 درجة سيليزية و 357 درجة وهذا يعطى مدى واسع لقياس درجة الحرارة
العالم السويدى إندريس سيليسيوس صمم التدريج السيليزى عام 1747 م
- وفيه اعتبر درجة انصهار الجليد هى الصفر .. ودرجة غليان الماء هى 100
- وقسم المسافة بينهما الى 100 قسم كل قسم يعادل درجة واحدة سيليزية ( 1 س )
معلومات اثرائية تحتوى بعض الترمومترات على تدريجين لدرجات الحرارة
أحدهما يعبر عن درجات الحرارة بالتدريج السيليزى ... والآخر يعبر عن درجات الحرارة عن طريق التدريج الفهرنهايت
ودرجة حرارة صفر سيليزية تقابل درجة حرارة 32 درجة فهرنهايت و 100 سيليزية تقابل 212 درجة فهرنهايت
أ ـ أكمل العبارات التالية :
1ـ من أنواع الترمومترات ................. و ....................
2ـ يوجد اختناق فى الترمومتر ......................
3ـ يستخدم الترمومتر المئوى فى .................. بينما يستخدم الترمومتر الطبى فى .................
4ـ فكرة عمل الترمومترات هى .................................................. ..
ب ـ ضع علامة ( √ ) أو علامة ( χ ) مع تصحيح الخطأ :
1ـ يستخدم الترمومتر المئوى فى قياس درجة حرارة جسم الإنسان . ( )
2 ـ تدريج الترمومتر الطبى يبدأ من الصفر حتى 100 درجة سيليزية . ( )
3ـ يوجد فى الترمومتر المئوى اختناق فوق مستودع السائل . ( )
4ـ السائل المستخدم فى الترمومتر الطبى هو الماء . ( )
ج ـ أكتب المصطلح العلمى :
1ـ أداة تستخدم فى قياس درجة حرارة جسم الإنسان .
2ـ السائل المستخدم فى صناعة الترمومترات .
دـ علل لما يأتى :
1ـ تصنع مقابض أدوات الطهى من الخشب أو البلاستيك .
ج ـ .................................................. ...............
2ـ تصنع أوانى الطهى من النحاس أو الألومنيوم .
ج ـ .................................................. ...............
3ـ يوجد اختناق فى الترمومتر الطبى .
ج ـ .................................................. ................
هـ قارن بين الترمومتر الطبى والمئوى من حيث التركيب والاستخدام .
ج:
وجه المقارنة
الترمومتر الطبى
الترمومتر المئوى
التركيب
....................................
....................................
........................................
........................................
الاستخدام
....................................
.......................................