فيديو شرح أثر الحرارة في المواد الغازية

العلاقة بين درجة حرارة الغاز وحجمه عند ثبات ضغطه :

يزداد حجم الغاز بارتفاع درجة حرارته بسبب تباعد جزيئات الغاز وذلك عند ثبات الضغط

العلاقة بين درجة حرارة الغاز و ضغطه عند ثبات حجمه :

يزداد ضغط الغاز بارتفاع درجة حرارته وذلك عند ثبات حجمه

العلاقة بين حجم الغاز وضغطه عند ثبات درجة حرارته

يقل حجم الهواء بزيادة الضغط عند ثبات درجة حرارته

علل يجب عدم وضع عبوة ملطف الهواء تحت أشعة الشمس ؟

لأنه بارتفاع درجة الحرارة يتمدد الغاز فيزداد الضغط وتؤدي إلى انفجارها

علل يضبط السائق الضغط في العجلات صيفاً ؟

لأنه عند ارتفاع درجة الحرارة سيتمدد الغاز وبما أن حجم العجل ثابت فإن ضغطه سيزداد.

علل يشعل اللهب داخل المنطاد ؟

لتسخين الهواء ، فالهواء يتمدد بالتسخين ويصبح أقل كثافة من الهواء البارد الموجود خارج المنطاد فيرتفع المنطاد إلى الأعلى.

يعود سبب زيادة حجم الغاز عند رفع درجة حرارته إلى تباعد دقائقها عن بعض بزيادة درجة الحرارة.

فلو وضعنا بالوناً على فوهة قنينة، وسخنا القنينة في وعاء يحتوي على ماء سخن سينتفخ البالون.

يعتبر المنطاد من التطبيقات العملية لتمدد الغازات بالحرارة، فلكي يرتفع المنطاد إلى أعلى يسخّن الهواء بداخله بوساطة لهب، فتتباعد دقائق الغاز (الهواء)، ويزداد حجمه، وتقل كثافته فيرتفع بالمنطاد إلى الأعلى.

تطوير المعرفة صفحة (65):

• عرفت أن الغازات تتمدد عند ارتفاع درجة حرارتها، فما علاقة حجم الغاز بضغطه عند ثبوت درجة حرارته؟

سجل توقعك ……………………………………………………….

• للتحقق من صحة توقعك نفذ نشاطاً استقصائياً باستخدام محقن طبي كبير أو منفاخ كرة، وقطعة معجونٍ، وعددٍ من الكتب. واستخدم نتائج تجربتك في دعم توقعك أو نفيه.

الإجابة:

• زيادة الضغط على الغاز المحصور يقلل من حجمه.
• النشاط الاستقصائي:

· توضع قطعة من المعجون على الطرف المفتوح لمنفاخ الكرة (إغلاق فتحة المنفاخ)، ثم يوضع المنفاخ بشكلٍ عمودي.

· نضع فوق ذراع (مكبس) المنفاخ كتابٌ واحد، ونلاحظ حركة ذراع المنفاخ للأسفل، وهذه يُعطي مؤشراً على حجم الهواء داخل المنفاخ.

· نضع على ذراع المنفاخ كتابان ونلاحظ حركة ذراع المنفاخ.

· نلاحظ أن حجم الهواء يقل بزيادة الضغط مع ثبوت درجة الحرارة.

التقويم والتأمل صفحة (65):

1. فسّر لماذا يجب عدم وضع عبوة ملطف الهواء تحت أشعة الشمس.

2. لاحظ الشكل، وأجب عن السؤالين بعده:

أ- لماذا يُشعل اللهب داخل المنطاد.

ب- كيف يُقلع المنطاد؟ وكيف يهبط؟

الإجابة:

1. زيادة درجة الحرارة تعمل على تمدد الغاز داخل العبوة، فيتولد ضغطٌ كبيرٌ يؤدي إلى انفجارها.

2. أسئلة الشكل:

أ- لتسخين الهواء؛ لأن الهواء يتمدد بالتسخين ويصبح أقل كثافة من الهواء البارد الموجود خارج المنطاد، فيرتفع المنطاد إلى الأعلى.

ب- زيادة إشعال اللهب يؤدي إلى زيادة حرارة الهواء داخل المنطاد فيزداد حجمه (انتفاخ البالون) وتقل كثافته فيؤدي إلى الإقلاع، وعندما نقلل من اللهب تقل درجة حرارة الهواء داخل المنطاد فيؤدي إلى هبوطه.