حل الفصل الثالث حالات المادة علوم ثاني متوسط ف1 1448

الفصل الثالث: حالات المادة

الدرس الأول: المادة

ما المادة؟

المادة الصلبة: الجليد

المادة السائلة: الماء

المادة الغازية: الهواء

البلازما: في الشمس

أسئلة الدرس والتفكير الناقد

• 1. أذكر خاصيتي المادة تجسدان حالتها: يحدد حالة المادة حركة جسيماتها وقوة التجاذب بينهما.
• 2. صف حركة الجسيمات في كل من المواد الصلبة والسائلة والغازية:
  • المادة الصلبة: تهتز بها الجسيمات ولا تبتعد عن موضعها لأنها لا تمتلك الطاقة الكافية.
  • المادة السائلة: تتحرك بسهولة أكبر من المادة الصلبة ولديها طاقة كافية لتغيير موضعها ضمن السائل ولكن ليس لديها طاقة كافية لتنفصل عن الجسيمات.
  • المادة الغازية: تتحرك بسرعة كبيرة أكبر من الجوامد والسوائل وتنتشر في جميع الاتجاهات متباعدة عن بعضها البعض.
• 3. سم الخاصية المشتركة بين الحالتين السائلة والصلبة، والخاصية المشتركة بين الحالتين السائلة والغازية:
  • الحالة السائلة والصلبة لهما نفس الحجم، فلها حجم محدد وثابت لا يتغير.
  • الحالة السائلة والغازية ليس لهما شكل محدد فتأخذان شكل الإناء الموضوع فيهما.
• 4. استنتج: وضع عالم 25 مل من مادة صفراء في وعاء سعته 50 مل، فملأت الوعاء كله بسرعة. هل هذه المادة صلبة أم سائلة أم غازية؟
  الإجابة: غازية، لأن جزيئات الغاز تأخذ شكل وحجم الإناء الذي توضع فيه.
• 5. التفكير الناقد: إذا كان لجسيمات السائل A لزوجة أكبر مما لجسيمات السائل B، وكان السائلان في درجة حرارة واحدة، فأيهما لزوجته أكثر؟ فسر ذلك.
  الإجابة: هو الذي له لزوجة عالية بسبب قوة التماسك في السائل A بين الجزيئات، لذلك يقاوم الجريان بشكل أكبر من السائل B.

الدرس الثاني: الحرارة وتحولات المادة

الطاقة الحرارية: هي مجموع الطاقة الحركية لجميع جسيمات الجسم.

درجة الحرارة: مقياس متوسط طاقة حركة جسيمات الجسم.

التغيرات بين الحالات الصلبة والسائلة والغازية

• الانصهار: تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة.
• التجمد: تحول المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة، وتفقد طاقة حرارية.
• التبخر: تحول السائل إلى غاز عند درجة غليانه.
• التكثف: تحول البخار أو الغاز إلى الحالة السائلة عند فقدانه جزءاً من طاقته الحرارية.

الدرس الثالث: سلوك الموائع

الضغط: القوة المؤثرة في مساحة معينة.

قاعدة باسكال: الزيادة في الضغط على سائل محصور تنتقل إلى جميع أجزاء السائل بالتساوي.

قاعدة أرخميدس: قوة الدفع المؤثرة في الجسم تساوي وزن الماء المزاح.

مسائل حسابية وتدريبات

مثال حسابي:

• المعطيات: فرق درجات الحرارة = 10 س، الحرارة النوعية = 4200 جول / (كجم.س).
• المطلوب: كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كتلة معينة من المادة.
• القانون: كمية الحرارة = الحرارة النوعية $\times$ الكتلة $\times$ الفرق في درجات الحرارة.

مراجعة الفصل الثالث

حل الأسئلة والمسائل

1. لماذا يسبب بخار الماء حروقاً أكثر خطورة من الماء عند درجة الغليان؟
   لان بخار الماء يحتوي على كمية أكبر من الطاقة الحرارية غير الموجودة في الماء المغلي فهو أكثر خطورة.
2. لماذا تصبح مرآة الحمام ضبابية خلال الاستحمام بالماء الساخن؟
   بسبب تكثف الماء الساخن عندما يقابل سطح المرآة البارد فيكون قطرات الماء ويكون الضباب.
3. كون تعريفات إجرائية لكل من الصلب، والسائل، والغار، توضح خصائص كل منها، وأوجه الاختلاف بينها:
   • الصلب: المادة الصلبة لها حجم وشكل محدد، تهتز الجسيمات في موضعها، جزيئاتها متراصة جداً، وقد تكون بلورية أو غير بلورية.
   • السائل: المادة السائلة لها حجم محدد وشكل غير محدد، تتحرك بحرية ولكن لا تنفصل، لها خاصية اللزوجة والتوتر السطحي مثل الماء وعصير البرتقال.
   • الغاز: المادة الغازية ليس لها شكل ولا حجم محدد، تتحرك بحرية وتنتشر في جميع الاتجاهات، لها قابلية للانضغط والتمدد مثل الهواء.
4. احسب: قطعة ذهبية مصمتة حجمها $110 \text{ سم}^3$ وكتلتها $2100$ جرام، علماً بأن كثافة الذهب $19.3 \text{ جم/سم}^3$، هل القطعة من الذهب الخالص؟
   الحل: كثافة الذهب = $2100 / 110 = 19.09 \text{ جم/سم}^3$، وهي أقل من كثافة الذهب الخالص الذي يساوي $19.3 \text{ جم/سم}^3$، لذا يتبين أن هذه القطعة ليست من الذهب الخالص.
5. لماذا تفرقع بعض البالونات عندما تترك مدة طويلة في مكان مشمس؟
   عندما يكون البالون في مكان مشمس وارتفاع درجة الحرارة، يؤدي إلى زيادة حركة الجسيمات وتزداد التصادمات ويزداد الضغط فيؤدي إلى تفرقع البالون.