مساعدة من عباقرة الفيزياء

[اسامة-ق]

...............................................

[mimi-leales]

الطاقة الداخلية لجملة

ما المقصود بالطاقة الداخلية ؟


- هي طاقة الجسيمات المكونة لهذه الجملة .


لماذا سميت بالطاقة الداخلية ؟

- نظرا لعدم ظهورها في الواقع مثل الطاقة الحركية التي يمكن ان تظهر على شكل حركة

الجملة : حركة عربة



بماذا تتعلق الطاقة الداخلية ؟


- يتعلق هذا النوع من الطاقة ببنية المادة المكونة لهذه الجملة : الذرات و الجزيئات .

حيث تتحرك هذه الاخيرة من ما يجعلنا نعبر عن هذا السلوك بالطاقة الحركية و الطاقة الكاملة .

ما هي العوامل الخارجية التي تؤثر عل الجملة ؟

- يمكن حصر هذه العوامل و استنتاجها من التجارب كالتالي :

أ - تغير في درجة حرارة الجملة .

ب - تغير في شكل الجملة او حالتها الحركية .

جـ - تغير في الطبيعة الكيميائية لمادة الجسم المدروس و تدعى بالحرارة الكتلية او السعة الكتلية .

ما العلاقة التي تسمح بحساب كمية الحرارة (Q) ؟


(Q =m.C.(Tf -Ti

[mimi-leales]

ادا لم تفهم أي نقطة او لديك سؤال فاسأل نحن هنل لنتعاون اوكي

[اسامة-ق]

...................................

[رمز الأوراس]

c السعة الحرارية النوعية

[الملكة بلقيس 2]

السلام عليكم

c هي السعة الحرارية الكتلية
tf هي درجة الحرارة النهائية
ti هي درجة الحرارة الابتدائية
سلام

[الملكة بلقيس 2]

السلام عليكم

c هي السعة الحرارية الكتلية
tf هي درجة الحرارة النهائية
ti هي درجة الحرارة الابتدائية
سلام

[bhaital93]

مامعنى q في درس الطاقة الداخلية و الرمز ديلتا تيتا والرمز ديلتاe من فضلكم

[ساجدة م]

– أشكال طاقة جملة
Ec - الطاقة الحرآية : تتعلّق بالمتحرك وحالته الحرآية ، نرمز لها ب
Ep - الطاقة الكامنة : تتعلق بالتأثيرات المتبادلة بين الأجسام ، نرمز لها ب
- الطاقة الداخلية : هي مجموع الطاقتين الحرآية والكامنة المجهريتين ، حيث الأولى تتعلّق بحرآة الجسيمات المكوّنة للجملة ، وتتعلق
. Ei الثانية بالتأثيرات المتبادلة بين هذه الجسيمات ، نرمز لها ب
2 – أنماط تحويل الطاقة
يحدث هذا النمط من التحويل بواسطة تطبيق قوى من جسم على آخر . : Wm - تحويل ميكانيكي
مثلا : رِجل الدرّاج عندما تدير دوّاسة الدراجة .
يحدث هذا النمط عندما يمر تيار آهربائي من جسم لآخر . : We - تحويل آهربائي
مثلا : بطارية تغذي مصباحا .
يحدث هذا النمط عند سقوط أشعة ضوئية مرئية أو غير مرئية من جسم على جسم آخر . : Er - تحويل بالإشعاع
مثلا : سقوط أشعة الشمس على قطعة حديدية .
يحدث هذا النمط عند تلامس أجسام تختلف في درجة حرارتها . : Q - تحويل حراري
مثلا : المسخن الكهربائي في المنزل . (تلامس الهواء الموجود في المنزل مع المسخن )
2 - وصف ظاهرة بواسطة سلسلة وظيفية
تتكون الظاهرة أو الترآيب من أجسام تتميز بحالة معينة وتؤدّي وظيفة ما .
مثال : تغذية مصباح بواسطة بطارية .
تملك البطارية طاقة داخلية نتيجة التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخلها ، فتتفرغ (فعل حالة)
من أجل تغذية المصباح (فعل أداء)
المستوى : السنة الثانية ثانوي
الوحدة 01 مقاربة آيفية لطاقة جملة وانحفاظها
GUEZOURI A. Lycée Maraval - Oran
الجسم 3 الجسم 2 الجسم 1
فعل حالة فعل حالة فعل حالة
فعل أداء فعل أداء
مصباح
بطارية


الدرس
2
المصباح يلمع (فعل حالة) فيضيء ويسخن (فعل أداء) الوسط الخارجي .
نعبّر عن هذا الترآيب بواسطة السلسلة الوظيفية التالية :
2 – وصف ظاهرة بواسطة سلسلة طاقوية
نكتب أسفل الجسم شكل الطاقة التي يحوّلها ، ونكتب فوق السهم الشكل الذي تتحول به هذه الطاقة إلى الجسم الآخر .
مثال : دارة مغلقة على بطارية ومصباح .
إن للبطارية طاقة داخلية بسبب التفاعلات الكيميائية الحادثة فيها ، ينتج عن ذلك تيار آهربائي يمر في المصباح (تحويل آهربائي) ،
فيشتعل المصباح مكتسبا طاقة داخلية نتيجة حرآة الإلكترونات في سلكه المتوهج ، فيسخن هذا السلك وينشر إشعاعات ضوئية وآمية من
الحرارة إلى الوسط الخارجي ، أي المحيط (تحويل حراري و تحويل بالإشعاع ) .
الطاقة الحرآية
النشاط 1 ص 16
- الحالة الحرآية للكرية قبل التصادم : ساآنة
- الحالة الحرآية للكرية بعد التصادم : تتحرك
- آانت العربة تكتسب طاقة قبل التصادم والدليل على ذلك هو حرآة الكرية ، حيث أن هذه الأخيرة اآتسبت طاقتها من العربة فتحرآت ،
وشكل طاقة العربة هي طاقة حرآية .
إآمال الفراغات :
ملاحظة
حسب ما جاء في دليل الأستاذ : نزْع النشاطات 1 و 2 و 3 الموجودة في آتاب التلميذ وتعويضها بالنشاطات الواردة في دليل الأستاذ ،
. وحسب ما ذآر أعضاء لجنة البرامج ، أنهم يعتذرون عن الخطأ الوارد في النشاط 3
فهم يقصدون بدون شك أن المسافة المقطوعة على المستوي المائل في النشاط 3 لا تتعلق بالكتلة ، لكنهم لم ينتبهوا إلى أن في النص لم
يذآروا إن آان المستوي المائل أملس ، بل ذآروا فقط أن المستوي الأفقي أملس .
وفي حالة وجود الاحتكاك فوق المستوي المائل فإن المسافة المقطوعة فوق هذا الأخير تتعلّق بالكتلة .
أما بالنسبة للنشاط 2 ، حتى وإن آان المستوي المائل أملس ، فإن المسافة المقطوعة فوقه تتعلّق بالسرعة في أسفل المستوي ، أي
بالطاقة الحرآية .
المحيط المصباح البطارية
يسخن يلمع تتفرّغ
يضيء ويسَخّن تغذّي
المحيط المصباح البطارية
Ei Ei Ei
We Q , Er
الطاقة الحرآية هي الطاقة التي تكتسبها الأجسام نتيجة حرآتها
النشاطات
3
النشاطان الواردان في دليل الأستاذ :
النشاط 2
علاقة الطاقة الحرآية بالسرعة :
ضع عربة على مستو أفقي أملس (طاولة مثلا) مربوطة لحاجز مثبّت بواسطة خيط مطاطي مسترخ . علّم الوضع الابتدائي للعربة (الحافة
. v�� غير المتصلة بالمطاط مثلا) ، ثم ادفعها بواسطة مسطرة مثلا ، بحيث تنطلق العربة بحرآة مستقيمة بسرعة معيّنة 1
1 - علّم أقصى موضع تصل له العربة لحظة انعدام سرعتها .
2 - سجّل المسافة التي قطعتها أثناء حرآتها . آيف يكون المطاط عند هذا الوضع ؟
3 - ماذا تستنتج ؟ إلى ماذا تحوّلت الطاقة الحرآية للعربة ؟
4 - ماذا يحدث للعربة بعد ذلك ؟ إلى أين تصل العربة في الاتجاه المعاآس ؟ ماذا يحدث ؟
. v 2 >v -5 أعد التجربة بدفع العربة من نفس الموضع بحيث تنطلق بسرعة 1
6 - علّم أقصى موضع تصل إليه العربة ، وسجّل المسافة التي قطعتها أثناء حرآتها .
7 - ماذا تلاحظ ؟
8 - قارن المسافة المقطوعة في الحالتين . ماذا تستنتج ؟
9 - عيّن استطالة المطاط في هذه الحالة .
10 - ماذا تستنتج بالنسبة للطاقة الحرآية التي انطلقت بها العربة في التجربتين ؟
11 - أعد التجربة بتغيير سرعة انطلاق العربة في آل مرّة واستنتج آيفيا علاقة الطاقة الحرآية بسرعة العربة .
النشاط 3
علاقة الطاقة الحرآية بالكتلة :
نريد في هذا النشاط إبراز آيفيا علاقة الطاقة الحرآية بكتلة العربة ، لذلك نستعمل عربتين متماثلتين ونضع فوق إحداهما حمولات مختلفة
في آل مرّة .
ضع العربتين فوق الطاولة آما هو موضّح في الشكل واربطهما بالحاجز بواسطة مطاطين متماثلين .
1 - لتحقيق هدف هذه الدراسة يجب أن تنطلق العربتان بنفس السرعة . لماذا ؟
2 - اقترح وسيلة عمليّة تُعطي بها للعربتين نفس السرعة الابتدائية .
3 - في رأيك لماذا نستعمل مطاطين متماثلين ؟ وآيف نتحقّق من تماثلهما عمليا ؟
اعتمادا على خطوات التجربة السابقة والشروط الابتدائية المحدّدة في السؤالين السابقين اقترح بروتوآولا تجريبيا تُبرز فيه آيفية تغيّر الطاقة
الحرآية للعربة بتغيّر آتلتها . استعمل على الأقل 3 قيم لكتلة العربة المحمّلة .
صف في فقرة خطوات التجربة والملاحظات التي تعتمد عليها للوصول إلى النتيجة .
v��
v��
M1
M2
4
أجوبة النشاط 2
2 - يكون المطاط متوتّرا ، أي مستطالا .
3 - نستنتج أن المطّاط اآتسب طاقة داخلية (مرونية) ، حيث تحوّلت الطاقة الحرآية للعربية إلى طاقة آامنة مرونية اآتسبه ا
المطّاط .
4 – تتوقف العربة ، ثم تعود راجعة بفعل الطاقة الكامنة المرونية للمطّاط التي تتحوّل الآن إلى طاقة حرآية ، وتكون هذه الطاقة
الحرآية أآبر ما يُمكن عندما يصبح طول المطّاط مساويا لطوله الطبيعي . تواصل العربة حرآتها إلى أن تصطدم بالحاجز (عدم
وجود أي ضياع في الطاقة) .
10 نستنتج أن الطاقة الحرآية تتعلق بسرعة الجسم . – 9 – 8 – 7 – 6
أجوبة النشاط 3
1 – يجب أن تكون للعربتين نفس السرعة لكي ندرس علاقة الطاقة الحرآية بالكتلة فقط .
2 – نثبّت أفقيا نابضين متماثلين في طرف الطاولة ونضغطهما بواسطة العربتين بنفس القيمة ونترآهما في نفس اللحظة ، بشرط
أن لا نعرقل حرآة المطاطين .
3 – يجب أن يكون المطاطان متماثلين حتى يتسنى لنا أن نحكم على تناسب الطاقة الحرآية للعربتين مع مقداري استطالتهما .
نتحقق من تماثلهما ، أولا بقياس طوليهما ، أي يجب أن يكون لهما نفس الطول ، وثانيا يجب أن يكون لهما نفس ثابت المرونة ،
ولكي نتحقق من ذلك نثبتهما شاقوليا ونعلق في الطرف الثاني لكل واحد منهما نفس الثقل فيستطيلان بنفس القيمة .
نلاحظ أنّه آلما آانت حمولة العربة أآبر آلما استطال المطّاط أآثر ، وبالتالي نستنتج أن الطاقة الحرآية تتعلق بكتلة الجسم .
إآمال الفراغات :
الطاقة الداخلية
النشاط 1 ص 17
- نلاحظ أن العربة تشرع في الحرآة .
طاقة بدون وجود العمود لأنه لا يوجد أي منبع يحوّل الطاقة للعربة . A - لا تكتسب العربة في الموضع
وهي تسير لأن العربة لها سرعة في هذه النقطة ، وهذه الطاقة هي طاقة حرآية ، وتتعلق بسرعة B - نعم تكتسب العربة طاقة في الموضع
العربة وآتلتها ، واآتسبتها من العمود ، حيث أن هذا الأخير قام بتغذية المحرك الذي تعتمد عليه العربة في حرآتها .
وهي طاقة داخلية . ، A - نعم للعمود طاقة في الموضع
(We) - نمط تحويل الطاقة من العمود إلى المحرك هو آهربائي
(Wm) - نمط تحويل الطاقة من المحرك إلى العربة هو ميكانيكي
- السلسلة الطاقوية :
العربة المحرك العمود
Ei Ec
We Wm
Ec
تتعلّق الطاقة الحرآية للجسم . Ec إذا تحرك جسم في مرجع معين ، فإنه يملك طاقة نسمّيها طاقة حرآية ونرمز لها بالرمز
المتحرّك بسرعته وآتلته ، فكلما ازدادت سرعته أو آتلته ازدادت طاقته الحرآية .
ملاحظة : إذا آان الجسم ساآنا ، فمهما آانت آتلته فإن طاقته الحرآية تكون معدومة ، أي أن تأثير الكتلة يظهر فقط أثناء الحرآة .
5
إآمال الفراغات :
النشاط 2 ص 18
- نعم يخزّن العمود طاقة قبل غلق القاطعة (طاقة داخلية) .
- نعلم أن مقاومة السلك المسخن تزداد بازدياد درجة حرارة السلك ، وبما أن شدّة التيار الكهربائي تتناسب عكسيا مع المقاومة ، إذن
نلاحظ أن شدة التيار تؤول إلى قيمة صغيرة آلما طال الزمن لأن حرارة السلك تزداد بمرور الوقت . (تستقر شدة التيار في النظام الدائم)
- المحرار يبيّن ارتفاع درجة حرارة الماء .
- يكتسب الماء طاقة ، وهي طاقة داخلية ، وتتعلق بالحالة المجهرية لجزيئات الماء .
- نمط تحويل الطاقة من المقاومة الكهربائية إلى الماء هو نمط حراري .
- السلسلة الطاقوية :
إآمال الفراغات
النشاط 3 ص 18
1 - المحرار هو الذي يبيّن أن الوعاء الذي آان معرّضا مباشرة للأشعة هو الذي ترتفع فيه درجة حرارة الماء بقيمة أآبر بعد مرور مدة
زمنية معيّنة .
2 - درجة حرارة الماء تتناسب مع الطاقة التي اآتسبها الماء ، وبالتالي تكون الطاقة المكتسبة في الوعاء المعرض مباشرة للأشعة أآبر من
الطاقة التي اآتسبها الماء في الوعاء المغلق .
3 - الطاقة في الوعاء تكون بمقدار آمية الإشعاعات التي تصل إلى الماء في هذا الوعاء . هذا لا يُعني أن الماء الموجود في الكأس المغلق
لا يكتسب طاقة . سقوط الأشعة الضوئية على الصفيحة المعدنية يُكسبها طاقة داخلية تتحول حراريا للهواء ثم إلى الماء .
ونستنتج من هذا أن الطاقة تكون مختلفة في الوعاءين بعد فترة زمنية معيّنة .
. نمط تحويل الطاقة في هذه الحالة : تحويل بالإشعاع في الوعاء 1 وتحويل حراري في الوعاء 2
إآمال الفراغات
الماء السلك العمود
Ei Ei
We
Ei
الوسط
Ei
Q Q
عندما ترتفع درجة حرارة الماء تزداد طاقته الداخلية . نفسّر ارتفاع الطاقة الداخلية للماء بزيادة الطاقة الحرآية
لجزيئات الماء (طاقة حرآية مجهرية ، او ميكروسكوبية) .
تتعلق بالحالة المجهرية للمادة الكيميائية ، Ei يخزّن العمود الكهربائي طاقة ندعوها الطاقة الداخلية ، ونرمز لها بالرمز
يتحقّق . We داخل العمود . تتحوّل الطاقة من العمود إلى المحرك ، ونقول أنه حدث تحويل آهربائي ، ونرمز له بالرمز
هذا التحويل عندما يعبر تيار دارة آهربائية .
اآتسب الماء في الوعاء 1 طاقة داخلية أآبر من الطاقة الداخلية التي اآتسبها الماء في الوعاء 2 نتيجة تعرّضه
للأشعة . نقول أنه حدث تحويل للطاقة بواسطة الأشعة الضوئية من المصباح (أو الشمس) إلى الماء .
. Er يُدعى هذا النمط من التحويل تحويل بالإشعاع ونرمز له بالرمز
6
الطاقة الكامنة المرونية
النشاط الوحيد ص 19
- 1
النابض لم يطرأ عليه أي تشوّه ، فهو لا يخزن أي طاقة . A - في الوضع
النابض متقلّص بمقدار معين (أي طوله أصبح اقل من طوله الطبيعي) ، في هذه الحالة يخزّن طاقة بسبب تشوّهه ، وقد B - في الوضع
اآتسب هذه الطاقة من العربة ، وهذه الطاقة هي طاقة آامنة مرونية وتتعلّق بمقدار تشوّه النابض (أي تقلّصه أو استطالته) .
(Wm) - نمط تحويل الطاقة من العربة للنابض هو تحويل ميكانيكي
- ليس هذا مكان الجواب عن هذا السؤال ، فلكي نتطرق للحصيلة الطاقوية يجب أن تعرف على آل أشكال الطاقة .
نمثّل السلسلة الطاقوية :
- 2
- التمثيل :
بما أن الطاقة الحرآية للعربة تتعلق بسرعتها ، هذا معناه أنها تكتسب طاقة حرآية أآبر مما في التجربة الأولى عند اصطدامها بالنابض
وبالتالي تكون الطاقة المحوّلة إلى النابض أآبر آذلك . ، وبهذا يتقلص النابض أآثر .
- طاقة النابض في هذه الحالة تكون أآبر منها في التجربة الأولى .
- تتناسب الطاقة الكامنة للنابض بمقدار التشوّه فيه .
إآمال الفراغات
الطاقة الكامنة الثقالية
النشاط 1 ص 19
1 - نعم ، تكتسب المزهرية طاقة لحظة ملامستها الأرض ، والدليل على ذلك هو الأثر الذي ترآته على التراب .
2 - الطاقة التي اآتسبتها المزهرية هي طاقة حرآية ، وقد اآتسبتها من جراء حرآتها .
3 - نعم آانت تكتسب الجملة (المزهرية + الأرض) طاقة عندما آانت المزهرية موضوعة على حافة الشرفة (قبل السقوط) ، لأن هذه
الطاقة هي التي بدأت تتحول إلى طاقة حرآية خلال سقوط المزهرية .
4 - هذه الطاقة هي طاقة آامنة ثقالية .
النشاط 2 ص 20
- الأثر الذي تُحدثه المزهرية في الشكل 23 يكون أعمق من الذي تُحدثه المزهرية في الشكل 22 (طبعا إذا آانت حالة الأرضية هي نفسها
تحت العمارتين)
- نستنتج أن طاقة الجملة (المزهرية + الأرض) في الشكل 23 أآبر منها في الشكل 22 عندما آانت المزهرية على حافّة الشرفة ،
وتتعلق هذه الطاقة بمقدار ارتفاع المزهرية عن سطح الأرض .
عندما يكون نابض منضغطا (أو مستطالا) فإنه يخزّن طاقة تتعلّق بمقدار انضغاطه أو استطالته ، نسميها
آلما زاد انضغاط أو استطالة النابض (في حدود مرونة . Epe الطاقة الكامنة المرونية ونرمز لها بالرمز
النابض) زادت طاقته الكامنة المرونية المخزنة .
B
A
C
النابض العربة
Ec Epe
Wm
7
النشاط 3 ص 20
- المزهرية التي لها الكتلة الأآبر هي التي تُحدث في التراب الأثر الأآثر عمقا (حدسيا ).
. - نستنتج أن طاقة الجملة (المزهرية + الأرض) في الشكل 24 أآبر منها في الشكل 23
- تتعلّق هذه الطاقة بكتلة المزهرية .
إآمال الفراغات
استطاعة التحويل
نشاط
1 – بعد القياس نلاحظ أن درجة الحرارة في الوعاء 2 أآبر .
2 – تتناسب درجة الحرارة مع آمية الحرارة في الوعاء ، وبالتالي لا تكون آمية الحرارة متساوية في الوعاءين .
. 3 – تحويل الطاقة آان أسرع في الوعاء 2
إآمال الفراغات
P = Et هي حاصل قسمة الطاقة المحولة على مدة التحويل (P) استطاعة التحويل
(s) الثانية : t ، (J) جول : E ، (W) الواط : P
مبدأ انحفاظ الطاقة
الطاقة لا تضيع ، بل تتحوّل من جملة إلى أخرى .
نقول عن جملة أنها معزولة طاقويا إذا آانت :
الحصيلة الطاقوية
نمثّل في الحصيلة الطاقوية الجسم بفقاعة وآل شكل من أشكال الطاقة بعمود يتوسطه سهم تدلّ جهته على جهة تغير الطاقة .
نمثل الطاقة الابتدائية بخط متقطع أفقي والطاقة النهائية بخط متواصل أفقي .
مثال
نقذف آرة نحو الأعلى من نقطة مرتفعة عن سطح الأرض ، ونريد تمثيل الحصيلة الطاقوية منذ قذفها إلى أن تنعدم سرعتها .
من سطح الأرض ، فإن الجملة (الجسم + الأرض) تخزّن طاقة h على ارتفاع M عندما يكون جسم ذو آتلة
. Epp نسمّيها طاقة آامنة ثقالية ، وهي تتعلّق بكتلة الجسم والارتفاع في مكان معيّن ، ونرمز لها بالرمز
ارتفعت درجة حرارة الماء في الوعاء 2 أآثر منها في الوعاء 1 خلال نفس المدة ، أي أن الماء في الوعاء 2
اآتسب طاقة أآبر من الطاقة التي اآتسبها الماء في الوعاء 1 . نقول أنه حدث تحويل طاقوي أسرع في الحالة
. 2 منه في الحالة 1
الطاقة الابتدائية للجملة + الطاقة التي تستقبلها – الطاقة التي تقدّمها = الطاقة النهائية للجملة
طاقتها النهائية تساوي طاقتها الابتدائية
8
وتوجد على ارتفاع معيّن عن سطح الأرض ، إذن تملك طاقة ، Ec الحالة الابتدائية (الحالة 1) : الكرة لها سرعة إذن لها طاقة حرآية 1
. Ep آامنة ثقالية 1
. Ec2 = الحالة النهائية (الحالة 2) : تنعدم سرعة الكرة ، ومنه انعدام طاقتها الحرآية ، أي 0
. Ep تزداد طاقتها الكامنة لأنها ابتعدت عن الأرض لتصبح 2
ملاحظة 1 : في حالة آون الجملة معزولة طاقويا نرسم السهمين بنفس الطول .
ملاحظة 2 : إذا لم تتغير طاقة جملة لا نمثل أي شيء داخل الفقاعة .
التحويل الحراري والتوازن الحراري :
النشاط الوحيد ص 23
1 - الجملة (الوعاء + الماء + الكأس + الحليب) في البداية لم تكن في توازن حراري ، أي أن ليس آل هذه الأجسام تكون لها نفس درجة
الحرارة ، لأن الحرارة يلزمها وقتا معيّنا لكي تنتقل من جسم لآخر .
2 - هذه الحالة ليست دائمة لأن الحرارة تنتقل عبر الأوساط .
3 - بعد مدة زمنية معيّنة تصبح للماء والحليب نفس درجة الحرارة .
4 - الحصيلة الطاقوية :
إآمال الفراغات
Ec1
Ec2
Ep1
Ep2
1 2
الجملة (الكرة + الأرض)
Wm
الحليب الماء
Ei1
Ei2 E’i2
E’i1
Q
داخل جملة غير متوازنة حراريا من الجسم الساخن إلى الجسم البارد . Q يحدث تحويل حراري
يتواصل هذا التحويل إلى أن تصبح الجملة متوازنة حراريا . تكون لكل جسم نفس درجة الحرارة ، ونقول عندئذ
أن للجملة نفس درجة الحرارة .
__

[ساجدة م]

– أشكال طاقة جملة
Ec - الطاقة الحرآية : تتعلّق بالمتحرك وحالته الحرآية ، نرمز لها ب
Ep - الطاقة الكامنة : تتعلق بالتأثيرات المتبادلة بين الأجسام ، نرمز لها ب
- الطاقة الداخلية : هي مجموع الطاقتين الحرآية والكامنة المجهريتين ، حيث الأولى تتعلّق بحرآة الجسيمات المكوّنة للجملة ، وتتعلق
. Ei الثانية بالتأثيرات المتبادلة بين هذه الجسيمات ، نرمز لها ب
2 – أنماط تحويل الطاقة
يحدث هذا النمط من التحويل بواسطة تطبيق قوى من جسم على آخر . : Wm - تحويل ميكانيكي
مثلا : رِجل الدرّاج عندما تدير دوّاسة الدراجة .
يحدث هذا النمط عندما يمر تيار آهربائي من جسم لآخر . : We - تحويل آهربائي
مثلا : بطارية تغذي مصباحا .
يحدث هذا النمط عند سقوط أشعة ضوئية مرئية أو غير مرئية من جسم على جسم آخر . : Er - تحويل بالإشعاع
مثلا : سقوط أشعة الشمس على قطعة حديدية .
يحدث هذا النمط عند تلامس أجسام تختلف في درجة حرارتها . : Q - تحويل حراري
مثلا : المسخن الكهربائي في المنزل . (تلامس الهواء الموجود في المنزل مع المسخن )
2 - وصف ظاهرة بواسطة سلسلة وظيفية
تتكون الظاهرة أو الترآيب من أجسام تتميز بحالة معينة وتؤدّي وظيفة ما .
مثال : تغذية مصباح بواسطة بطارية .
تملك البطارية طاقة داخلية نتيجة التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخلها ، فتتفرغ (فعل حالة)
من أجل تغذية المصباح (فعل أداء)
المستوى : السنة الثانية ثانوي
الوحدة 01 مقاربة آيفية لطاقة جملة وانحفاظها
GUEZOURI A. Lycée Maraval - Oran
الجسم 3 الجسم 2 الجسم 1
فعل حالة فعل حالة فعل حالة
فعل أداء فعل أداء
مصباح
بطارية


الدرس
2
المصباح يلمع (فعل حالة) فيضيء ويسخن (فعل أداء) الوسط الخارجي .
نعبّر عن هذا الترآيب بواسطة السلسلة الوظيفية التالية :
2 – وصف ظاهرة بواسطة سلسلة طاقوية
نكتب أسفل الجسم شكل الطاقة التي يحوّلها ، ونكتب فوق السهم الشكل الذي تتحول به هذه الطاقة إلى الجسم الآخر .
مثال : دارة مغلقة على بطارية ومصباح .
إن للبطارية طاقة داخلية بسبب التفاعلات الكيميائية الحادثة فيها ، ينتج عن ذلك تيار آهربائي يمر في المصباح (تحويل آهربائي) ،
فيشتعل المصباح مكتسبا طاقة داخلية نتيجة حرآة الإلكترونات في سلكه المتوهج ، فيسخن هذا السلك وينشر إشعاعات ضوئية وآمية من
الحرارة إلى الوسط الخارجي ، أي المحيط (تحويل حراري و تحويل بالإشعاع ) .
الطاقة الحرآية
النشاط 1 ص 16
- الحالة الحرآية للكرية قبل التصادم : ساآنة
- الحالة الحرآية للكرية بعد التصادم : تتحرك
- آانت العربة تكتسب طاقة قبل التصادم والدليل على ذلك هو حرآة الكرية ، حيث أن هذه الأخيرة اآتسبت طاقتها من العربة فتحرآت ،
وشكل طاقة العربة هي طاقة حرآية .
إآمال الفراغات :
ملاحظة
حسب ما جاء في دليل الأستاذ : نزْع النشاطات 1 و 2 و 3 الموجودة في آتاب التلميذ وتعويضها بالنشاطات الواردة في دليل الأستاذ ،
. وحسب ما ذآر أعضاء لجنة البرامج ، أنهم يعتذرون عن الخطأ الوارد في النشاط 3
فهم يقصدون بدون شك أن المسافة المقطوعة على المستوي المائل في النشاط 3 لا تتعلق بالكتلة ، لكنهم لم ينتبهوا إلى أن في النص لم
يذآروا إن آان المستوي المائل أملس ، بل ذآروا فقط أن المستوي الأفقي أملس .
وفي حالة وجود الاحتكاك فوق المستوي المائل فإن المسافة المقطوعة فوق هذا الأخير تتعلّق بالكتلة .
أما بالنسبة للنشاط 2 ، حتى وإن آان المستوي المائل أملس ، فإن المسافة المقطوعة فوقه تتعلّق بالسرعة في أسفل المستوي ، أي
بالطاقة الحرآية .
المحيط المصباح البطارية
يسخن يلمع تتفرّغ
يضيء ويسَخّن تغذّي
المحيط المصباح البطارية
Ei Ei Ei
We Q , Er
الطاقة الحرآية هي الطاقة التي تكتسبها الأجسام نتيجة حرآتها
النشاطات
3
النشاطان الواردان في دليل الأستاذ :
النشاط 2
علاقة الطاقة الحرآية بالسرعة :
ضع عربة على مستو أفقي أملس (طاولة مثلا) مربوطة لحاجز مثبّت بواسطة خيط مطاطي مسترخ . علّم الوضع الابتدائي للعربة (الحافة
. v􀁇 غير المتصلة بالمطاط مثلا) ، ثم ادفعها بواسطة مسطرة مثلا ، بحيث تنطلق العربة بحرآة مستقيمة بسرعة معيّنة 1
1 - علّم أقصى موضع تصل له العربة لحظة انعدام سرعتها .
2 - سجّل المسافة التي قطعتها أثناء حرآتها . آيف يكون المطاط عند هذا الوضع ؟
3 - ماذا تستنتج ؟ إلى ماذا تحوّلت الطاقة الحرآية للعربة ؟
4 - ماذا يحدث للعربة بعد ذلك ؟ إلى أين تصل العربة في الاتجاه المعاآس ؟ ماذا يحدث ؟
. v 2 >v -5 أعد التجربة بدفع العربة من نفس الموضع بحيث تنطلق بسرعة 1
6 - علّم أقصى موضع تصل إليه العربة ، وسجّل المسافة التي قطعتها أثناء حرآتها .
7 - ماذا تلاحظ ؟
8 - قارن المسافة المقطوعة في الحالتين . ماذا تستنتج ؟
9 - عيّن استطالة المطاط في هذه الحالة .
10 - ماذا تستنتج بالنسبة للطاقة الحرآية التي انطلقت بها العربة في التجربتين ؟
11 - أعد التجربة بتغيير سرعة انطلاق العربة في آل مرّة واستنتج آيفيا علاقة الطاقة الحرآية بسرعة العربة .
النشاط 3
علاقة الطاقة الحرآية بالكتلة :
نريد في هذا النشاط إبراز آيفيا علاقة الطاقة الحرآية بكتلة العربة ، لذلك نستعمل عربتين متماثلتين ونضع فوق إحداهما حمولات مختلفة
في آل مرّة .
ضع العربتين فوق الطاولة آما هو موضّح في الشكل واربطهما بالحاجز بواسطة مطاطين متماثلين .
1 - لتحقيق هدف هذه الدراسة يجب أن تنطلق العربتان بنفس السرعة . لماذا ؟
2 - اقترح وسيلة عمليّة تُعطي بها للعربتين نفس السرعة الابتدائية .
3 - في رأيك لماذا نستعمل مطاطين متماثلين ؟ وآيف نتحقّق من تماثلهما عمليا ؟
اعتمادا على خطوات التجربة السابقة والشروط الابتدائية المحدّدة في السؤالين السابقين اقترح بروتوآولا تجريبيا تُبرز فيه آيفية تغيّر الطاقة
الحرآية للعربة بتغيّر آتلتها . استعمل على الأقل 3 قيم لكتلة العربة المحمّلة .
صف في فقرة خطوات التجربة والملاحظات التي تعتمد عليها للوصول إلى النتيجة .
v􀁇
v􀁇
M1
M2
4
أجوبة النشاط 2
2 - يكون المطاط متوتّرا ، أي مستطالا .
3 - نستنتج أن المطّاط اآتسب طاقة داخلية (مرونية) ، حيث تحوّلت الطاقة الحرآية للعربية إلى طاقة آامنة مرونية اآتسبه ا
المطّاط .
4 – تتوقف العربة ، ثم تعود راجعة بفعل الطاقة الكامنة المرونية للمطّاط التي تتحوّل الآن إلى طاقة حرآية ، وتكون هذه الطاقة
الحرآية أآبر ما يُمكن عندما يصبح طول المطّاط مساويا لطوله الطبيعي . تواصل العربة حرآتها إلى أن تصطدم بالحاجز (عدم
وجود أي ضياع في الطاقة) .
10 نستنتج أن الطاقة الحرآية تتعلق بسرعة الجسم . – 9 – 8 – 7 – 6
أجوبة النشاط 3
1 – يجب أن تكون للعربتين نفس السرعة لكي ندرس علاقة الطاقة الحرآية بالكتلة فقط .
2 – نثبّت أفقيا نابضين متماثلين في طرف الطاولة ونضغطهما بواسطة العربتين بنفس القيمة ونترآهما في نفس اللحظة ، بشرط
أن لا نعرقل حرآة المطاطين .
3 – يجب أن يكون المطاطان متماثلين حتى يتسنى لنا أن نحكم على تناسب الطاقة الحرآية للعربتين مع مقداري استطالتهما .
نتحقق من تماثلهما ، أولا بقياس طوليهما ، أي يجب أن يكون لهما نفس الطول ، وثانيا يجب أن يكون لهما نفس ثابت المرونة ،
ولكي نتحقق من ذلك نثبتهما شاقوليا ونعلق في الطرف الثاني لكل واحد منهما نفس الثقل فيستطيلان بنفس القيمة .
نلاحظ أنّه آلما آانت حمولة العربة أآبر آلما استطال المطّاط أآثر ، وبالتالي نستنتج أن الطاقة الحرآية تتعلق بكتلة الجسم .
إآمال الفراغات :
الطاقة الداخلية
النشاط 1 ص 17
- نلاحظ أن العربة تشرع في الحرآة .
طاقة بدون وجود العمود لأنه لا يوجد أي منبع يحوّل الطاقة للعربة . A - لا تكتسب العربة في الموضع
وهي تسير لأن العربة لها سرعة في هذه النقطة ، وهذه الطاقة هي طاقة حرآية ، وتتعلق بسرعة B - نعم تكتسب العربة طاقة في الموضع
العربة وآتلتها ، واآتسبتها من العمود ، حيث أن هذا الأخير قام بتغذية المحرك الذي تعتمد عليه العربة في حرآتها .
وهي طاقة داخلية . ، A - نعم للعمود طاقة في الموضع
(We) - نمط تحويل الطاقة من العمود إلى المحرك هو آهربائي
(Wm) - نمط تحويل الطاقة من المحرك إلى العربة هو ميكانيكي
- السلسلة الطاقوية :
العربة المحرك العمود
Ei Ec
We Wm
Ec
تتعلّق الطاقة الحرآية للجسم . Ec إذا تحرك جسم في مرجع معين ، فإنه يملك طاقة نسمّيها طاقة حرآية ونرمز لها بالرمز
المتحرّك بسرعته وآتلته ، فكلما ازدادت سرعته أو آتلته ازدادت طاقته الحرآية .
ملاحظة : إذا آان الجسم ساآنا ، فمهما آانت آتلته فإن طاقته الحرآية تكون معدومة ، أي أن تأثير الكتلة يظهر فقط أثناء الحرآة .
5
إآمال الفراغات :
النشاط 2 ص 18
- نعم يخزّن العمود طاقة قبل غلق القاطعة (طاقة داخلية) .
- نعلم أن مقاومة السلك المسخن تزداد بازدياد درجة حرارة السلك ، وبما أن شدّة التيار الكهربائي تتناسب عكسيا مع المقاومة ، إذن
نلاحظ أن شدة التيار تؤول إلى قيمة صغيرة آلما طال الزمن لأن حرارة السلك تزداد بمرور الوقت . (تستقر شدة التيار في النظام الدائم)
- المحرار يبيّن ارتفاع درجة حرارة الماء .
- يكتسب الماء طاقة ، وهي طاقة داخلية ، وتتعلق بالحالة المجهرية لجزيئات الماء .
- نمط تحويل الطاقة من المقاومة الكهربائية إلى الماء هو نمط حراري .
- السلسلة الطاقوية :
إآمال الفراغات
النشاط 3 ص 18
1 - المحرار هو الذي يبيّن أن الوعاء الذي آان معرّضا مباشرة للأشعة هو الذي ترتفع فيه درجة حرارة الماء بقيمة أآبر بعد مرور مدة
زمنية معيّنة .
2 - درجة حرارة الماء تتناسب مع الطاقة التي اآتسبها الماء ، وبالتالي تكون الطاقة المكتسبة في الوعاء المعرض مباشرة للأشعة أآبر من
الطاقة التي اآتسبها الماء في الوعاء المغلق .
3 - الطاقة في الوعاء تكون بمقدار آمية الإشعاعات التي تصل إلى الماء في هذا الوعاء . هذا لا يُعني أن الماء الموجود في الكأس المغلق
لا يكتسب طاقة . سقوط الأشعة الضوئية على الصفيحة المعدنية يُكسبها طاقة داخلية تتحول حراريا للهواء ثم إلى الماء .
ونستنتج من هذا أن الطاقة تكون مختلفة في الوعاءين بعد فترة زمنية معيّنة .
. نمط تحويل الطاقة في هذه الحالة : تحويل بالإشعاع في الوعاء 1 وتحويل حراري في الوعاء 2
إآمال الفراغات
الماء السلك العمود
Ei Ei
We
Ei
الوسط
Ei
Q Q
عندما ترتفع درجة حرارة الماء تزداد طاقته الداخلية . نفسّر ارتفاع الطاقة الداخلية للماء بزيادة الطاقة الحرآية
لجزيئات الماء (طاقة حرآية مجهرية ، او ميكروسكوبية) .
تتعلق بالحالة المجهرية للمادة الكيميائية ، Ei يخزّن العمود الكهربائي طاقة ندعوها الطاقة الداخلية ، ونرمز لها بالرمز
يتحقّق . We داخل العمود . تتحوّل الطاقة من العمود إلى المحرك ، ونقول أنه حدث تحويل آهربائي ، ونرمز له بالرمز
هذا التحويل عندما يعبر تيار دارة آهربائية .
اآتسب الماء في الوعاء 1 طاقة داخلية أآبر من الطاقة الداخلية التي اآتسبها الماء في الوعاء 2 نتيجة تعرّضه
للأشعة . نقول أنه حدث تحويل للطاقة بواسطة الأشعة الضوئية من المصباح (أو الشمس) إلى الماء .
. Er يُدعى هذا النمط من التحويل تحويل بالإشعاع ونرمز له بالرمز
6
الطاقة الكامنة المرونية
النشاط الوحيد ص 19
- 1
النابض لم يطرأ عليه أي تشوّه ، فهو لا يخزن أي طاقة . A - في الوضع
النابض متقلّص بمقدار معين (أي طوله أصبح اقل من طوله الطبيعي) ، في هذه الحالة يخزّن طاقة بسبب تشوّهه ، وقد B - في الوضع
اآتسب هذه الطاقة من العربة ، وهذه الطاقة هي طاقة آامنة مرونية وتتعلّق بمقدار تشوّه النابض (أي تقلّصه أو استطالته) .
(Wm) - نمط تحويل الطاقة من العربة للنابض هو تحويل ميكانيكي
- ليس هذا مكان الجواب عن هذا السؤال ، فلكي نتطرق للحصيلة الطاقوية يجب أن تعرف على آل أشكال الطاقة .
نمثّل السلسلة الطاقوية :
- 2
- التمثيل :
بما أن الطاقة الحرآية للعربة تتعلق بسرعتها ، هذا معناه أنها تكتسب طاقة حرآية أآبر مما في التجربة الأولى عند اصطدامها بالنابض
وبالتالي تكون الطاقة المحوّلة إلى النابض أآبر آذلك . ، وبهذا يتقلص النابض أآثر .
- طاقة النابض في هذه الحالة تكون أآبر منها في التجربة الأولى .
- تتناسب الطاقة الكامنة للنابض بمقدار التشوّه فيه .
إآمال الفراغات
الطاقة الكامنة الثقالية
النشاط 1 ص 19
1 - نعم ، تكتسب المزهرية طاقة لحظة ملامستها الأرض ، والدليل على ذلك هو الأثر الذي ترآته على التراب .
2 - الطاقة التي اآتسبتها المزهرية هي طاقة حرآية ، وقد اآتسبتها من جراء حرآتها .
3 - نعم آانت تكتسب الجملة (المزهرية + الأرض) طاقة عندما آانت المزهرية موضوعة على حافة الشرفة (قبل السقوط) ، لأن هذه
الطاقة هي التي بدأت تتحول إلى طاقة حرآية خلال سقوط المزهرية .
4 - هذه الطاقة هي طاقة آامنة ثقالية .
النشاط 2 ص 20
- الأثر الذي تُحدثه المزهرية في الشكل 23 يكون أعمق من الذي تُحدثه المزهرية في الشكل 22 (طبعا إذا آانت حالة الأرضية هي نفسها
تحت العمارتين)
- نستنتج أن طاقة الجملة (المزهرية + الأرض) في الشكل 23 أآبر منها في الشكل 22 عندما آانت المزهرية على حافّة الشرفة ،
وتتعلق هذه الطاقة بمقدار ارتفاع المزهرية عن سطح الأرض .
عندما يكون نابض منضغطا (أو مستطالا) فإنه يخزّن طاقة تتعلّق بمقدار انضغاطه أو استطالته ، نسميها
آلما زاد انضغاط أو استطالة النابض (في حدود مرونة . Epe الطاقة الكامنة المرونية ونرمز لها بالرمز
النابض) زادت طاقته الكامنة المرونية المخزنة .
B
A
C
النابض العربة
Ec Epe
Wm
7
النشاط 3 ص 20
- المزهرية التي لها الكتلة الأآبر هي التي تُحدث في التراب الأثر الأآثر عمقا (حدسيا ).
. - نستنتج أن طاقة الجملة (المزهرية + الأرض) في الشكل 24 أآبر منها في الشكل 23
- تتعلّق هذه الطاقة بكتلة المزهرية .
إآمال الفراغات
استطاعة التحويل
نشاط
1 – بعد القياس نلاحظ أن درجة الحرارة في الوعاء 2 أآبر .
2 – تتناسب درجة الحرارة مع آمية الحرارة في الوعاء ، وبالتالي لا تكون آمية الحرارة متساوية في الوعاءين .
. 3 – تحويل الطاقة آان أسرع في الوعاء 2
إآمال الفراغات
P = Et هي حاصل قسمة الطاقة المحولة على مدة التحويل (P) استطاعة التحويل
(s) الثانية : t ، (J) جول : E ، (W) الواط : P
مبدأ انحفاظ الطاقة
الطاقة لا تضيع ، بل تتحوّل من جملة إلى أخرى .
نقول عن جملة أنها معزولة طاقويا إذا آانت :
الحصيلة الطاقوية
نمثّل في الحصيلة الطاقوية الجسم بفقاعة وآل شكل من أشكال الطاقة بعمود يتوسطه سهم تدلّ جهته على جهة تغير الطاقة .
نمثل الطاقة الابتدائية بخط متقطع أفقي والطاقة النهائية بخط متواصل أفقي .
مثال
نقذف آرة نحو الأعلى من نقطة مرتفعة عن سطح الأرض ، ونريد تمثيل الحصيلة الطاقوية منذ قذفها إلى أن تنعدم سرعتها .
من سطح الأرض ، فإن الجملة (الجسم + الأرض) تخزّن طاقة h على ارتفاع M عندما يكون جسم ذو آتلة
. Epp نسمّيها طاقة آامنة ثقالية ، وهي تتعلّق بكتلة الجسم والارتفاع في مكان معيّن ، ونرمز لها بالرمز
ارتفعت درجة حرارة الماء في الوعاء 2 أآثر منها في الوعاء 1 خلال نفس المدة ، أي أن الماء في الوعاء 2
اآتسب طاقة أآبر من الطاقة التي اآتسبها الماء في الوعاء 1 . نقول أنه حدث تحويل طاقوي أسرع في الحالة
. 2 منه في الحالة 1
الطاقة الابتدائية للجملة + الطاقة التي تستقبلها – الطاقة التي تقدّمها = الطاقة النهائية للجملة
طاقتها النهائية تساوي طاقتها الابتدائية
8
وتوجد على ارتفاع معيّن عن سطح الأرض ، إذن تملك طاقة ، Ec الحالة الابتدائية (الحالة 1) : الكرة لها سرعة إذن لها طاقة حرآية 1
. Ep آامنة ثقالية 1
. Ec2 = الحالة النهائية (الحالة 2) : تنعدم سرعة الكرة ، ومنه انعدام طاقتها الحرآية ، أي 0
. Ep تزداد طاقتها الكامنة لأنها ابتعدت عن الأرض لتصبح 2
ملاحظة 1 : في حالة آون الجملة معزولة طاقويا نرسم السهمين بنفس الطول .
ملاحظة 2 : إذا لم تتغير طاقة جملة لا نمثل أي شيء داخل الفقاعة .
التحويل الحراري والتوازن الحراري :
النشاط الوحيد ص 23
1 - الجملة (الوعاء + الماء + الكأس + الحليب) في البداية لم تكن في توازن حراري ، أي أن ليس آل هذه الأجسام تكون لها نفس درجة
الحرارة ، لأن الحرارة يلزمها وقتا معيّنا لكي تنتقل من جسم لآخر .
2 - هذه الحالة ليست دائمة لأن الحرارة تنتقل عبر الأوساط .
3 - بعد مدة زمنية معيّنة تصبح للماء والحليب نفس درجة الحرارة .
4 - الحصيلة الطاقوية :
إآمال الفراغات
Ec1
Ec2
Ep1
Ep2
1 2
الجملة (الكرة + الأرض)
Wm
الحليب الماء
Ei1
Ei2 E’i2
E’i1
Q
داخل جملة غير متوازنة حراريا من الجسم الساخن إلى الجسم البارد . Q يحدث تحويل حراري
يتواصل هذا التحويل إلى أن تصبح الجملة متوازنة حراريا . تكون لكل جسم نفس درجة الحرارة ، ونقول عندئذ
أن للجملة نفس درجة الحرارة .
__

[nihal036]

e الطاقة الداخلية
q الطاقة الحرارية
دلتا تيتا هي التغير في درجة الحرارة الن\هائية-درجة الحرارة النهائية

[khouloud maizi]

السلام عليكم ارجوكم اريد ان اعرف ماهي استطاعة التحويل الحراري

[❀ بَصْمَـٌﮧْ حُلُمْ ღ]

الاستطاعة هي قيمة التحويل الحراري /الزمن المستغرق

[حمزة 2014]

كيف نستنتج ثابن مرونة النابض في الطاقة الكامنة انطلاق من قانون الطاقة الكامنة المرونية epe تساوي 1/2 kx2
2 تعني تربيع فقط للتوضيح ارجو المساعدة فالاختبار يوم الاحد 1 ديسمبر 2013 من 8 الى ال10 ارجوكم

[samara lara]

dsl khoya ma9rinahèèche