الباب الخامس : الفصل الثالث : التمدد الحرارى
بسم الله الرحمن الرحيم :اليكم اليوم اعزائي طلبة وطالبات الصف الاول الثانوي في الدول العربيه علي موقعكم فيزياء اونلاين نقدم لكم درسا جديد من دروس الـ فيزياء وهو درس التمدد الحراري
فمن المعروف أن المواد تتمدد بالتسخین وتنكمش عند تبریدھا وذلك لأن إكتساب الجسم للطاقة حراریة یزید من طاقة حركة الجزیئات فتتباعد فیحدث التمدد ٠
ویحدث التمدد فى الطول والعرض والإرتفاع
ویتوقف مقدار التمدد على نوع المادة وابعادھا الھندسیة ومقدارالتغیر فى درجة
الحرارة
بإستحدام جھاز الكرة والحلقة وبتسخین الكرة ومحاولة إمرارھا بالحلقة فإنھا لاتمر ٠
وسنقوم بدراسه :
التمدد الطولى . التمدد السطحى . التمدد الحجمى للمواد .
أولاُ : التمدد الطولى :
بفرض سلك معدنى طولھ L0 فإذا رفعت درجة حرارتھ ΔT سوف یزداد طولھ بمقدار ΔL ويكون . ΔL = α . L0 . ΔT
مقدارالزیادة فى الطول = معامل التمدد الطولى (α)× طول الجسم ( L0 )× مقدارالإرتفاع فى درجة الحرارة ΔL
یتعین معامل التمدد الطولى ( α ) من العلاقه
معامل التمدد الطولى :
مقدار التغیر فى وحدة الأطوال عند رفع درجة حرارتھا 
وحدة قیاس معامل التمدد الطولى ھى مقلوب درجة الحرارة و ھى
یمكن حساب الطول بعد التمدد من إحدى العلاقتین :
L = L0 + ΔL
L = L0 ( 1 + α . ΔT)
وحدة قیاس معامل التمدد الطولى ھى مقلوب درجة الحرارة و ھى
یمكن حساب الطول بعد التمدد من إحدى العلاقتین :
L = L0 + ΔL
L = L0 ( 1 + α . ΔT)
مثال (5)
قضبان حدیدیة طولھا 30m عند 
ما طولھا عند درجة 
إذا علمت أن معامل التمدد 0.000011
ما طولھا عند درجة إذا علمت أن معامل التمدد 0.000011
حل مثال (5)
التمدد السطحى :
عند تسخین صفیحة معدنیة على ھیئة مستطیل فإنھا تتمد طولیاُ وعرضیاُ ویحسب معامل التمدد السطحى من العلاقة ΔA = β . A0 . ΔT
عند تسخین صفیحة معدنیة على ھیئة مستطیل فإنھا تتمد طولیاُ وعرضیاُ ویحسب معامل التمدد السطحى من العلاقة ΔA = β . A0 . ΔT
مقدارالزیادة فى المساحة = معامل التمدد السطحى (β) × مساحة المستطیل (A0) × مقدار الارتفاع في الحراره Δ T
التمدد الحجمى :
عند تسخین مكعب معدنى فإنھ یتمدد حجمیا ویحسب معامل التمدد الحجمى من العلاقه ΔV = γ . V0 . ΔT
مقدارالزیادة فى المساحة = معامل التمدد الحجمى (γ) × حجم المكعب (V0)× مقدار الارتفاع في درجة الحراره Δ T
γ =3 α (معامل التمدد الحجمى = ٣ أمثال معامل التمدد الطولى )
الإستفادة من ظاھرة التمدد الحرارى:
1- الترموستات :
1- الترموستات :
عبارة عن معدنین مختلفین عند التسخین ینحنى المعدنین ناحیة المعدن الأقل )
فى معامل التمدد الحرارى وعندعودة الحرارة إلى الوضع الطبیعى یعودان لوضعھما الأصلى
فى معامل التمدد الحرارى وعندعودة الحرارة إلى الوضع الطبیعى یعودان لوضعھما الأصلى
یستخدم الترموستات فى فتح وغلق الدائرة الكھربیة حسب در جة الحرارة .
2- یسخن الغطاء المعدنى لبرطمان یصعب فتحھ (علل)
لأن التسخین یؤدى لتمدد المعدن فیسھل تحریكھ
3- یمكن تثبیت إطار عجلة القیادة فعند تبریده یمكن إدخال العجلة فى الإطاروعندما ترتفع الحرارة یتمدد ویثبت جیدا فى عجلة القیادة .
مثال (6)
لوح خرسانى طولھ 50m ما مقدار الزیادة فى طولھ نھارأ عند عن طولھ لیلاُ عند درجه علماُ بأن معامل التمدد الطولى للحدید 
حل مثال (6)
من أضرار التمدد الحرارى قد یحدث تصدع للمبانى وأنھیارجسوروألتواء قضبان السكك
الحدیدیة وإنقطاع أسلاك الكھرباء ٠
1- تترك مسافات بین قضبان السكك الحدیدیة والوصلات
المعدنیة فى الجسوروالكبارى(علل) لان المعادن تتمدد بالحرارة
وتنكمش بالبرودة ٠
2- كابلات الأعمدة الكھربیة تكون غیر مشدودة (علل) حتى
2- كابلات الأعمدة الكھربیة تكون غیر مشدودة (علل) حتى
لاتنقطع عند إنخفاض درجة الحرارة ٠
3- یراعى ان یكون معامل تمدد الحدید مساویا معامل تمدد
خلطة الرمل والزلط والإسمنتأثناء صب الخرسانة ٠
4- یراعى ان یكون معامل تمدد حشو الاسنان مساویاُ معامل تمدد الأسنان ٠
5- تصنع محركات السیارة من الألومنیوم بقطر داخلى أقل من قطر المحركات المصنوعة من الحدید(علل) لأن معامل التمدد الحرارى للألومنیوم كبیر.
5- تصنع محركات السیارة من الألومنیوم بقطر داخلى أقل من قطر المحركات المصنوعة من الحدید(علل) لأن معامل التمدد الحرارى للألومنیوم كبیر.
س 1 : ضع المفھوم العلمى للعبارات الآ تیة :
1- لطاقة التى تنساب تلقائیاُ من الجسم الساخن للجسم البارد
2- كمیة فیزیائیة تدل على سخونة أو برودة الجسم .
3- مجموع طاقتى الوضع والحركة لجزیئات المادة .
4- الحالة التى یكون فیھا الجسمین المتصلین فیزیائیا لھما نفس درجة الحرارة ٠
.6- كمیة الحرارة اللازمة لتحویل 1kg من المادة السائلة لمادة غازیة دون تغیرفى درجة الحرارة .
7- كمیة الحرارة اللازمة لتحویل 1kg من المادة الصلبة لمادة سائلة دون تغیرفى درجة الحرارة ..
س ٢ : إختار الإ جابة الصحیحة من بین الأ قواس :-
1- فكرة عمل الترمومتر (السائل/الغازى/المقاومة الكھربیة) تعتمد على تغیر ضغط الغاز بتغیر درجة الحرارة .2- فكرة عمل الثرمومتر (السائل/الغازى/المقاومة الكھربیة) تعتمد على تغیر طول عمود السائل بتغیردرجة الحرارة
3- فكرة عمل الثرمومتر (السائل/الغازى/المقاومة الكھربیة) تعتمد على تغیر المقاومة بتغیر درجة الحرارة .
4- وحدة قیاس الحرارة النوعیة ھى (J / °K J / kg J /kg . °K )
5- وحدة قیاس الحرارة الكامنة ھى (J / °K J / kg J /kg . °K )
6- وحدة قیاس السعة الحراریة ھى (J / °K J / kg J /kg . °K )
7- درجة تجمد الماء هي
8- درجة غليان الماء هي
9- درجة حرارة الانسان العاديه 10- وحدة قیاس معامل التمدد الطولى هي
11- معامل التمدد الحجمي يساوي 
15- یتناسب معامل التمدد الطولى تناسباُ عكسیاُ مع (طول الجسم / ومقدارالإرتفاع فى درجة الحرارة / طول الجسم ومقدارالإرتفاع فى درجة الحرارة .
16- یتناسب معامل التمدد الطولى تناسباُ طردیاُ مع (الزیادة فى الطول / طول الجسم / ومقدارالإرتفاع فى درجة الحرارة .
12- عندما تثبت درجة حرارة عند
یوجد فى تلك المرحلة (ثلج فقط / ماء فقط / ثلج وماء
یوجد فى تلك المرحلة (ثلج فقط / ماء فقط / ثلج وماء
13- یتعین معامل التمدد الطولى من العلاقة
14- یمكن حساب الحرارة الكامنة من العلاقة
16- یتناسب معامل التمدد الطولى تناسباُ طردیاُ مع (الزیادة فى الطول / طول الجسم / ومقدارالإرتفاع فى درجة الحرارة .
17-عندما ترتفع درجة حرارة الثلج عن 
یوجد فى تلك المرحلة ( ماء فقط / بخار فقط / ماء وبخار) .
یوجد فى تلك المرحلة ( ماء فقط / بخار فقط / ماء وبخار) .
18- عندما تثبت درجة حرارة الثلج عند یوجد فى تلك المرحلة ( ماء فقط / بخار فقط / ماء وبخار) .
یوجد فى تلك المرحلة ( ماء فقط / بخار فقط / ماء وبخار) .س ٣ علل :
1- تعتبر درجة الحرارة مقیاس لمتوسط طاقة حركة الجزیئات ٠
2- تسخن كتلة قطعة حدید بسرعة أكبر من نفس كتلة الماء ٠
3- مقاومة أجسام الكائنات الحیة للتغیرات الحراریة ٠
4- یستخدم الماء فى تبرید السیارات والمفاعلات النوویة ٠
5-إعتدال المناطق القریبة من البحار صیفاُ وشتاءُ ٠
6- لاتعتبر السعة الحراریة خاصیة ممیزة للمادة ٠
7- تشعر ببرودة عند تبخر قطرات من الكحول الإیثیلى وضعتھا على یدك ٠
8- العرق یعمل على التخلص من الحرارة الزائدة ٠
9- یفضل سائل الفریون فى عمل الثلاجات ٠
10- یسخن الغطاء المعدنى لبرطمان یصعب فتحھ ٠
11- تترك مسافات بین قضبان السكك الحدیدیة والوصلات المعدنیة فى الجسوروالكبارى
12- كابلات الأعمدة الكھربیة تكون غیر مشدودة ٠
13- تصنع محركات السیارة من الألومنیوم بقطرداخلى أقل من قطرالمحركات المصنوعة من الحدید ٠
س ٤ ما دور كل من فى الثلاجة :
صمام التحكم المبخر المكثف الضاغط
اهم القوانين
ΔL = α . L0 . ΔT مقدار الزياده في الطول .
ΔA = β . A0 . ΔT مقدار الزياده في السطح .
ΔV = γ . V0 . ΔT مقدار الزياده في الحجم .
Q = m . c . ΔT كميه الحراره .
q = c . m السعه الحراريه .
والي هنا نأتي لنهايه حلقه ودرس اليوم والي لقاءا اخر باذن الله مع درس اخر من دروس ماده الفيزياء
اتمني ان اكون قد وفقت
إِنِ الْحُكْمُ إِلَّا لِلَّهِ ۖ عَلَيْهِ تَوَكَّلْتُ ۖ وَعَلَيْهِ فَلْيَتَوَكَّلِ الْمُتَوَكِّلُونَ .
وتحياتي لكم جميعا وتمنياتي لكم بالتوفيق
لا تنسي اذا اعجبك الموضوع ان تشارك صفحتي
تعليقات
إرسال تعليق
ان التعليقات تعبر علي رأي صاحبها و الموقع غير مسئول عن التعليقات وتذكر ان الله يراك