2-5 درجة الحرارة

إذا كانت جزيئات المادة A تمتلك معدل طاقة جركية اكبر من معدل الطاقة الحركية التي تمتلكها جزيات المادة B فتكون المادة A عند درجة حرارة أعلى مما هي عليه في المادة B .

عندئذ تعرف درجة الحرارة بأنها : مقياس لمعدل الطاقة الحركية للجزئ الواحد من المادة .

أن الحرارة ودرجة الحرارة هما كميتان فيزيائيتان مختلفتان فلو لاحظنا الشكل (5-2) نجد ان درجة حرارة لهب القداحة اعلى من درجة حرارة المدفأة الزيتية لذلك فإننا لا نستطيع أن نلمس لهب القداحة بايدينا في حين نستطيع ان نلمس المدفأة الزيتية وهي ساخنة وكذلك يمكن للمدفأة أن تعمل على تدفئة الغرفة بكاملها في حين لايستطيع لهب القداحة فعل ذلك ومن هنا نستطيع القول أن هناك فرق بين الحرارة ودرجة الحرارة .

نستنتج مما سبق بأن : الحرارة تختلف عن درجة الحرارة .

1-5 مفهوم الحرارة

عند وضع قطعة ساخنة من الحديد في ماء بارد نجد ان الحديد يبرد بعد مدة من الزمن بينما يسخن الماء في الوقت نفسه , وتستمر هذه العملية حتى تصل كلتا المادتين الى درجة الحرارة نفسها . الشكل (5-1) .

فيقال عندئذ أنهما في حالة اتزان حراري . والذي حصل هو ان قطعة الحديد قد فقدت حرارة والماء اكتسب هذه الحرارة . اذن الحرارة هي :  " شكل من اشكال الطاقة تنساب بين جسمين متماسين مختلفين بدرجتي حرارتهما ".

الأتزان الحراري :

هو الحالة التي تتساوى فيها درجة حرارة جسمين عندما يكونان في تماس مع بعضهما .

الفصل الخامس - الحرارة ودرجة الحرارة - Heat and Temperature

اسئلة الفصل الرابع

6-4 قاعدة ارخميدس

قابلية الدفع للموائع ( السوائل والغازات ) .

نشاط - القوة الدافعة للماء

أدوات النشاط :

جسم معدني , اناء زجاجي يحتوي على ماء , قبان حلزوني .

الخطوات :

- علق الجسم المعدني بالقبان الحلزوني وهو في الهواء ولاحظ قراءة مؤشره الشكل (4-24) .

 

- اغمر الجسم المعلق داخل الماء ستلاحظ قراءة مؤشر القبان أقل مما كانت عليه في الحالة الأولى . لاحظ الشكل (4-25) .

 

كما يحصل للشخص النازل في حوض سباحة يشعر بأن جسمه اخف كلما حاول الدخول الى مناطق أعمق في الماء ويصل به الشعور حد ان قدماه لا تضغطان على قعر الحوض ألا قليلا لاحظ الشكل (4-26) .

 

 

من هذا يتبين لنا عند غمر جسم في الماء ( أو مائع اخر) فإنه يقع تحت تأثير قوتين هما قوة جذب الأرض ( وزنه ) وهي قوة تتجه شاقوليا نحو الاسفل وقوة دفع السائل له وهي قوة تتجه شاقوليا نحو الأعلى تعمل على رفعه ألى الاعلى فيقل وزنه لاحظ الشكل (4-27) .

 

وهذا ما وجده العالم ارخميدس بالنسبة للأجسام المغمورة في الماء .

أما بالنسبة للاجسام التي تطفو على سطح الماء كالباخرة مثلا فإن قوة دفع السائل للباخرة تساوي قوة وزن الباخرة وحمولتها وهذه 

هي ضيغة قاعدة ارخميدس للاجسام الطافية .

فكل جسم يغمر كليا أو جزيئا في سائل يكون تحت تأتير قوتين هما قوة جذب الارض ( وزنه ) وهي قوة تتجه شاقوليا نحو الأسفل وقوة دفع السائل له وهي تتجه شاقوليا نحو الأعلى لاحظ الشكل (4-27) .

5-4 تطبيقات تأثير الضغط الجوي والافادة منه

في حياتنا اليومية عدد من التطبيقات التي يدخل فيها تأثير الضغط الجوي منها :

 

1 - السيفون : Siphon

أساس عمل السيفون هو نتيجة فرق الضغط بين سطح السائل وفتحة الأنبوب الخارجي كما في شكل (4-20).

2 ‫-‬ المكنسة الكهربائية : vacuum Cleaner

عند تشغيل المكنسة ينخفض الضغط داخلها فيعمل الضغط الجوي الخارجي بدفع الهواء المصحوب بالغبار والنفايات خلال فوهة المكنسة ألى كيس جمع النفايات عن طريق الانبوب الواصل بينهما لاحظ شكل (4-21)

3- المحقنة الطبية : Syringe

عند استعمالها يغمر طرف الابرة المدبب needle في الدواء ويسحب المكبس إلى الحلف فيتخلخل الهواء داخل اسطوانة المحقنة فيقل ضغط الهواء داخل المحقنة فيحل السائل محله (لان الضغط الجوي اكبر من ضغط الهواء داخل المحقنة) ويستمر سحب المكبس حتى يدخل الحجم المطلوب من الدواء بعد ذلك يتم طرد الهواء المتبقي وتصبح جاهزة للاستعمال من قبل الطبيب أو الممرضة . الشكل (4-22).

نشاط - بقاء الماء في الدورق دون أن ينسكب

أدوات النشاط : دورق بسداد ذو انبوبة جانبية قصيرة , بلورات من مادة البرمنكنات أو بعض قطرات الحبر.

الخطوات :

- أملا الدورق بالماء مع وضع اصبعك على فتحة الانبوبة الجانبية القصيرة شكل (4-18) وضع بضعة بلورات من البرمنكنات داخله وانتظر حتى تنتشر الصبغة أو برج الدورق .

- اغلق فوهته العليا بالسداد واقلبه ( رأسا على عقب ) أو امسك الدورق بوضع مقلوب مع وضع اصبعك على الانبوبة الجانبية القصيرة ستلاحظ بقاء الماء في الدورق بعد رفع الاصبع دون أن ينسكب الشكل (4-18).

وعلى هذا الاساس لا يمكن تفريغ سائل موضوع في برميل من صنبور قرب قاعدته إذا كانت فتحته العليا مغلقة والسبب في ذلك أن الضغط الجوي هو الذي منع السائل من الخروج من الصنبور.

قم بهذا النشاط بنفسك :

خذ قنينة بلاستيكية صغيرة شكل (4-19) وضع فيها قليلا من الماء الحار جدا واغلقها ثم رج القنينة عدة مرات وافتحها قليلا لخروج الهواء المتمدد وبعض الأبخرة ثم اغلقها جيدا , ثم اتركها لتبرد أو ضع ماء باردا عليها تشاهد انكماشها بسبب نقصان الضغط داخلها فيصبح عندئذ الضغط الخارجي الجوي اكبر من الضغط الداخلي وهو الذي أدى الى انكماشها .