5-3 �الطاقة الحرارية

المادة: علوم

الصف: السابع

الفصل الدراسي الاول

إعداد: أ. ولاء المقبالية

الوحدة 3: الطاقة

عبارات أستطيع أن

أستطيع أن أسمي نوع الطاقة المخزنة في الماء الساخن.

أ. ولاء المقبالية

أستطيع أن أصف ماذا يحدث لمخازن الطاقة في جسم ساخن موضوع في محيط أكثر برودة.

1

2

يصبح حارا

ما الذي يحدث للشاي عند تسخينه؟

أصبح مخزن للطاقة الحرارية

كلما كان الشيء أكثر سخونة = يخزن طاقة حرارية أكبر

ماذا نستنتج؟

كاميرا التصوير الحراري تعرض الأشياء التي تخزن قدرا كبيرا من الطاقة.

تنتقل الطاقة الحرارية من النار إلى الشاي

أ. ولاء المقبالية

اقترح: كيف يمكنك تسخين الماء باستخدام جميع الأدوات الموضحة؟

أضع الأحجار في النار إلى أن تسخن

أنقل الأحجار باستخدام الملقط إلى الماء

يصبح الماء ساخنا.

كيف؟

تنتقل الطاقة الحرارية من النار إلى الاحجار

تنتقل الطاقة الحرارية من الاحجار إلى الماء

أ. ولاء المقبالية

- الحجر الكبير (مع تعرض الحجرين إلى نفس مصدر النار).

التفسير:

- فلنتخيل أن الجسم الكبير مكون من عدة أجسام صغيرة. ولذلك فيخزن نفس الطاقة التي تخزنها الأجسام الصغيرة لكن بكمية أكبر.

الاسئلة:

1. إذا سخنت حجرا كبيرا وحجرا صغيرا في النار، فأيهما سيخزن طاقة حرارية أكبر؟ وضح إجابتك.

أ. ولاء المقبالية

في هذا النشاط ستستقصي ما يحدث عندما تخلط مخزنين للطاقة الحراريَّة.

نشاط 3-5 (أ): الطاقة الحرارية

أ. ولاء المقبالية

1. صُب 100mL من الماءِ الباردِ في كأسٍ زجاجية كبيرة ثم حدد المستوى خارج الكأس وأضِف 100mL أخرى من الماء البارد وحدد المستوى مرة أخرى ثم أفرغ الكأسَ.
2. لديك إبريق من الماء الساخن وإبريق من الماء البارد، قِس درجةَ حرارةِ الماء الساخن والماء البارد، وسجِّل إجابتَك.
3. والآن اخلط كميتين متساويتين من الماء الساخن والماء البارد كما يلي، صب الماء البارد في الكأسِ حتى العلامة الأولى، ثم صُب الماء الساخن حتى العلامة الثانية.

- تنبَّأ: ماذا ستكون درجة حرارة الماء المخلوط؟

- حرك الماء المخلوط ثُمَّ قِس درجةَ الحرارةِ هل كان تنبُّؤك صحيحًا؟

- هل يُمكنك أن تتنبَّأ بدرجةِ الحرارةِ النهائيَّة إذا خلطت 50mL من الماءِ الباردِ مع 100mL من الماءِ الساخنِ؟

​

عند خلط كمية من الماء البارد (0 ◦C) مع كمية مساوية من الماء الساخن (100 ◦C) :

درجة حرارة الخليط تكون متعادلة أي تصل (50 C ).

​

طريقة الحساب:

0 + 100 = 100

100/2 = 50

​

الخلاصة :

متى نصف الشيء بأنه "مخزن جيد للطاقة"؟

إذا استطاع تخزين الطاقة لزمن طويل لحين الحاجة إليها.

أمثلة على مخازن جيدة للطاقة

البطاريات

البنزين والغاز

لأنها تخزن الطاقة لسنوات طويله بعد ان يتم توليدها

تخزن طاقتها لملايين السنين

مثال على مخزن غير جيد للطاقة

مخزن الطاقة الكيميائية

مخزن الطاقة الحرارية

تفقد الطاقة بسرعة

تنتشر في البيئة المحيطة بها

ماذا سيحدث لكوب الشاي الساخن بعد فترة قصيرة؟

يفقد حرارته إلى الوسط الخارجي فيصبح بارد.

تنتقل الطاقة الحرارية إلى الهواء المحيط

أ. ولاء المقبالية

2. تنخفض درجة الحرارة عندما تنطلق الطاقة خارجًا.

​

• الشمس (على بُعد150 km مليون).

الاسئلة:

2. ماذا يحدث لدرجة حرارة الجسم الساخن عند انبعاث الطاقة الحرارية منه؟
3. تنبعث طاقة من جسم ساخن وتنتشر بعيدا بحيث تحافظ على دفء الأرض، فما هذا الجسم الساخن؟

أ. ولاء المقبالية

في هذا النشاطِ ستكتشف كيف تتغير درجة حرارة الماء الساخن عندما تنبعث الطاقة الحرارية المخزنة به.

نشاط 3-5 (ب) تبريد الماء

أ. ولاء المقبالية

• ناقش مع مُعلمك كيف ستنفذ هذا النشاط.

​

• سجل نتائجك واعرضها بطريقة مناسبة.

​

• حاول شرح نتائجك.

الملخص

الجسمُ الساخنُ مخزن للطاقة الحراريَّة.

تنبعث الطاقة من الجسم الساخن إلى البيئةِ المحيطةِ به.

01

02

أ. ولاء المقبالية

تمرين 3-5 تسخين الكتلة

سيمنحك هذا التمرين فرصة التدريب على تفسير الرسوم البيانيّة الخاصّة ببيانات التجارب.

• أجرت أميرة استقصاءً على تبريد كتلة معدنيّة.
• وضعت الكتلة في حمّام مائيّ ساخن لمدة 10 دقائق.
• أخرجت الكتلة من الماء باستخدام ملقط وجفّفتها بمنشفة.
• وضعت ميزان الحرارة في فتحة في الكتلة.
• وسجّلت درجة حرارة الكتلة كلّ 5 دقائق.
• يعرض الرسم البيانيّ نتائج أميرة.

(ºC) درجة الحرارة

أ. ولاء المقبالية

1. ادرس الرسم البيانيّ. كم كانت درجة حرارة الكتلة في بداية التجربة؟
2. فسر لماذا استخدمت أميرة الملقط لإخراج الكتلة من الماء.

3. حدد أيا من العبارات التالية صواب أو خطأ.

80 °C

لأن الكتلة ساخنة للغاية فقد تتعرض إلى حرق يديها

خاطئة

صحيحة

صحيحة

صحيحة

خاطئة

خاطئة

80 -47 = 33

بعد 40 دق

بالتدريج

60 °C

أ. ولاء المقبالية

4. توجد ثلاث عبارات خاطئة في السؤال رقم (3). اكتب العبارة الصحيحة لكل منها في الفراغات التالية.

أ. ولاء المقبالية

ورقة عمل 3-5 (أ) الداعمة للنشاط 3-5 (ب)

• سوف تجرى استقصاءًا بشأن كيفية تبريد الماء حيث تنتشر الطاقة في الوسط الخارجي.
• ستحتاج إلى:
• كأس زجاجي سعة 250 mL.
• ميزان حرارة
• ساعة إيقاف
• مصدر من الماء الساخن (إبريق كهربائي أو كأس زجاجية كبيرة)

انتبه! اسكب الماء الساخن بحرص من الإبريق الكهربائي أو الكأس الزجاجية الكبيرة.

1. اسكب ما يقرب من100 mL من الماء الساخن في الكأس وضع ميزان الحرارة في الماء.
2. ابدأ بضبط ساعة الإيقاف وتدوين درجة الحرارة.
3. دون درجة حرارة الماء كل دقيقة في الجدول الموضح أدناه.

أ. ولاء المقبالية

4. عندما يبرد الماء إلى حوالي 30ºC ، مثل نتائجك بيانيًا.

أ. ولاء المقبالية

5. حاول تفسير الشكل الذي حصلت عليه في التمثيل البياني.

​

​

​

إشارات

كيف يمكنك تفسير الشكل الذي حصلت عليه في التمثيل البياني؟ يمكن أن تفيدك هذه الأفكار:

• عندما يسخن الماء، يكتسب طاقة.
• عندما يفقد الماء طاقة، يصبح أكثر برودة.
• يحتوي الماء الساخن على المزيد من الطاقة أكثر من الماء البارد تحت نفس الحجم.
• يفقد الماء الساخن الطاقة أسرع من الماء البارد إذا كانا بنفس الحجم.

التقويم الختامي

الشكل المقابل يوضح كوبا من الشاي الساخن. ادرسه جيدا ثم أجب

1- ما نوع الطاقة التي يمتلكها كوب الشاي؟

​

2- أي الأوساط أكثر طاقة حرارية: الشاي أو الوسط المحيط.

​

3- وضح على الرسم بالأسهم انتقال الطاقة الحرارية.

​

4- هل سيبرد الشاي أو سيسخن بعد مرور نصف ساعة؟ فسر ذلك.

​

أ.كلثم الهوتية

الكأس الثاني لأنه ساخن أكثر أي درجة حرارته أكبر

- ما العامل المستقل في التجربة؟

​

- ما العامل التابع في التجربة؟

​

- ما العامل الثابت في التجربة؟

درجة حرارة مخلوط الماء الكلية

حجم الماء/حجم الكأسين/نوع الترمومتر

أ.كلثم الهوتية