منتديات العلاء للعلوم والأحياء.

نأسف لتأخير تفعيل الأشتراك فى بعض الأوقات يرجى محاولة الدخول بعد فترة بنفس البيانات
لا اله الا الله تحيى القلوب وتغفر الذنوب
اللهم انا نسألك علماً نافعاُ وقلباً خاشعاُ ولساناً ذاكراً وعملاً متقبلاً ودعاء مستجاب
مصر فوق الجميع
اللهم انا نسألك الهدى والتقى والعفاف والغنى
اللهم علمنا ما ينفعنا وانفعنا بما علمنا
اللهم اغننا بحلالك عن حرامك واغننا بفضلك عن من سواك
كل عام وأنتم بخير
جميع المواطنين متساوون فى الحقوق والواجبات فأدى واجباتك لتحصل على حقوقك ** مواطن مصرى **

مكتبة الصور



    الوحدة الثانية الطاقة

    شاطر

    Admin
    Admin

    عدد المساهمات : 67
    تاريخ التسجيل : 24/04/2010

    الوحدة الثانية الطاقة

    مُساهمة  Admin في السبت مايو 01, 2010 6:21 pm


    الوحدة الثانية

    الطاقة

    الدرس الأول

    الطاقة ... مصادرها .... صورها

    كلنا نعلم لماذا تزود السيارة بالوقود ؟ ولماذا نتناول الطعام ؟
    فتزود السيارة بالوقود ؛ لأن الوقود عندما يحترق تنتج عنه طاقة تجعل السيارة قادرة على الحركة ، كذلك عندما نتناول الغذاء ويحترق داخل الخلايا ينتج عنه طاقة تجعلنا قادرين على القيام بالانشطة الحيوية المختلفة وبذل الشغل .
    ولكن هل نعلم ماهية الطاقة ؟

    • قبل معرفة ماهية الطاقة لابد أن نتعرف على مفهوم الشغل
    • عندما تؤثر قوة على جسم فتحركه مسافة ( إزاحة ) معينة في نفس اتجاه القوة فنستطيع القول بان هناك بذل شغل ، فعلى سبيل المثال : عندما تضرب كرة بقوة فتتحرك مسافة معينة في نفس اتجاه الضربة فان هناك بذل شغل ، يمكن تعيين الشغل من العلاقة : الشغل ( شغ ) = القوة ( ق ) × الإزاحة ( ف )
    لاحظ وحدات القياس :- 1- يقدر الشغل بوحدة الجول 2- تقدر القوة بوحدة النيوتن
    3- تقدر الإزاحة بوحدة المتر
    ..................................
    مثال 1 :-
    احسب مقدار الشغل الذي تبذله قوة مقدارها 50 نيوتن على جسم ، فتحركه مسافة مقدارها 10 متر في نفس اتجاه تأثير القوة .
    الحل :- الشغل ( شغ ) = القوة ( ق ) × الإزاحة ( ف )
    = 50 × 10 = 500 جول
    ...........................
    تعريف الطاقة :-
    هي القدرة على بذل شغل أو إحداث تغيير ، وتقدر بوحدة الجول .

    على سبيل المثال : في سباق الجري يقال أن الاعب الفائز طاقته أكبر من طاقة اللاعبين الآخرين ، لان قدرته على بذل شغل ( الجري ) أكبر من الآخرين .
    ..............................
    صور الطاقة :-
    صور الطاقة متعددة فى البيئة المحيطة بنا فمنها على سبيل المثال :
    الطاقة الميكانيكية - الطاقة الحركية – الطاقة الصوتية – الطاقة الضوئية – الطاقة الكيميائية – الطاقة النووية
    .....................................
    مصادر الطاقة :-
    مصادر الطاقة متعددة أيضاً فمنها :
    الشمس – الرياح – الوقود – حركة المياه ( المد والجزر )– التفاعلات النووية
    لاحظ الجدول التالي :-
    صور الطاقة مصادر الطاقة
    ميكانيكية - حركية - صوتية
    كيميائية - نووية - ضوئية
    كهربية - حرارية - طاقة وضع
    طاقة المد والجزر 1- الشمس ( المصدر الدائم الوحيد)
    2- الرياح ( مصدر متجدد )
    3- الغذاء ( عن طريق التفاعلات الكيميائية )
    4- الوقود ( مصدر غير متجدد )
    5- حركة المياه ( مصدر متجدد )
    6- التفاعلات النووية ( مصدر غير متجدد )

    ..............................
    ☺ تلجأ بعض الدول المتقدمة حالياً إلى استغلال طاقة الشمس والرياح وحركة المياه ؛ لأنها رخيصة ونظيفة ( غير ملوثه للبيئة ) ويلجأ الكثير إلى استعمال الغاز الطبيعي ( البوتاجاز ) لان لهبه نظيف وأقل تلوثاً للبيئة .
    ..............................
    الطاقة الميكانيكية :-
    عند رفع جسم رأسياً لأعلى فإننا نحتاج لبذل شغل وهذا الشغل يختزن داخل الجسم فى صورة طاقة وضع ، وعند سقوط هذا الجسم فان الطاقة المختزنة فيه تتحول تدريجياً إلى طاقة حركة ،ويكون مقدار النقص في طاقة الوضع مساوياً لمقدار الزيادة فى طاقة الحركة بحيث يظل مجموع طاقتى الوضع والحركة للجسم ثابت لا يتغير أثناء السقوط وهو مايطلق عليه مصطلح الطاقة الميكانيكية للجسم .

    ☺ تعريف الطاقة الميكانيكية :-
    مجموع طاقتي الوضع والحركة

    لاحظ النشاط التالي :-
    الخطوات :-
    1- ارفع كرة تنس إلى مستوى رأسك
    2- اترك الكرة لتسقط باتجاه الأرض
    ماذا تلاحظ ؟
    الملاحظة :-
    عند اصطدام الكرة بالأرض فإنها تستمر في الصعود والهبوط لفترة ثم تتوقف
    التفسير :-
    1- عند رفع الكرة لأعلى فان الشغل المبذول عليها بواسطة اليد تختزنه الكرة في صورة طاقة وضع .
    2- عند سقوط الكرة لأسفل تتحول طاقة الوضع تدريجياً إلى طاقة حركه .
    3- عند ارتداد الكرة لأعلى بعد اصطدامها بالأرض تتحول طاقة الحركة تدريجياً إلى طاقة وضع .
    الاستنتاج :-
    1- عند أقصى ارتفاع تصل إليه الكرة تكون طاقة وضع الجسم ( ط . و ) اكبر ما يمكن بينما تكون طاقة حركة الجسم ( ط . ح ) صفر * * * الطاقة الميكانيكية = طاقة الوضع
    2- وعند لحظة وصول الجسم الساقط إلى سطح الأرض تكون وضع الجسم ( ط . و ) صفر بينما تكون طاقة حركة الجسم ( ط . ح ) أكبر ما يمكن * * * الطاقة الميكانيكية = طاقة الحركة
    3- عند منتصف المسافة الرأسية بين نقطة السقوط وسطح الأرض تكون طاقة الوضع = طاقة الحركة * * * الطاقة الميكانيكية = ضعف طاقة الوضع أو ضعف طاقة الحركة
    4- عند أى نقطة بين أقصى ارتفاع يصل إليه الجسم وسطح الأرض تكون :
    الطاقة الميكانيكية للجسم = طاقة الوضع + طاقة الحركة
    ............................
    مثال 2 :-
    احسب الطاقة الميكانيكية لجسم متحرك ، إذا علمت أن طاقة وضعه 1000 جول ، وطاقة حركته 230 جول .
    الحل :- الطاقة الميكانيكية للجسم = طاقة الوضع + طاقة الحركة
    = 1000 + 230 = 1230 جول
    ............................

    طاقة الوضع
    * تعريف طاقة الوضع :-
    هي الطاقة المختزنة بالجسم نتيجة الشغل المبذول عليه .

    * العوامل المؤثرة في طاقة الوضع :
    1- وزن الجسم 2- ارتفاع الجسم عن سطح الأرض
    * لاحظ النشاط التالي :
    الخطوات :-
    1- احضر أربع كرات متماثلة وضعها على سطح الأرض
    2- ارفع كرة واحدة من مستوى سطح الأرض إلى مستوى رأسك
    3- كرر العمل السابق برفع كرتين معاً ثم كرره مع ثلاث كرات ثم مع الأربع كرات ،،، ماذا تلاحظ ؟
    الملاحظة :-
    يزداد المجهود المبذول كلما ازداد عدد الكرات المرفوعة .
    التفسير :-
    كلما ازداد وزن الجسم يزداد الشغل المبذول في تحريكه رأسياً لأعلى .
    الاستنتاج :-
    تزداد طاقة وضع الجسم بزيادة وزنه .
    من هذا النشاط يمكننا القول :-
    تتضاعف طاقة الوضع بتضاعف الوزن

    ☺ يجب التفرقة بين مفهوم الوزن ومفهوم الكتلة حيث أن :
    الكتلة هي مقدار ما يحتويه الجسم من المادة . وتقدر بوحدة الكيلوجرام ، بينما
    الوزن هو مقدار جذب الأرض للجسم . ويقدر بوحدة النيوتن
    ويمكن الربط بينهما بالعلاقة : الوزن ( و ) = الكتلة ( ك ) × عجلة الجاذبية الأرضية
    " نيوتن " " كجم " " نيوتن / كجم " أو " م / ث "

    تقدر عجلة الجاذبية الأرضية 9.8 نيوتن / كجم
    ..............................

    *** لاحظ النشاط التالي :
    الخطوات :-
    1- احضر كرة ثقيلة نسبياً وضعها على الأرض
    2- ارفع الكرة رأسياً لأعلى مسافة نصف متر
    3- كرر العمل السابق برفع الكرة لأعلى مسافة متر ثم كرره مع زيادة الارتفاع كل مرة
    ماذا تلاحظ ؟
    الملاحظة :-
    يزداد المجهود المبذول بزيادة المسافة الرأسية التي ترتفع إليها الكرة لأعلى
    التفسير :-
    كلما زاد ارتفاع الكرة عن سطح الأرض يزداد الشغل المبذول في تحريكها لأعلى
    الاستنتاج :-
    تزداد طاقة وضع الجسم بزيادة ارتفاعه عن سطح الأرض
    من هذا النشاط يمكننا القول :-
    تتضاعف طاقة الوضع بتضاعف الارتفاع

    * يمكن حساب طاقة وضع الجسم من العلاقة :
    طاقة الوضع ( ط . و ) = وزن الجسم ( و ) × الارتفاع ( ف )
    " جول " " نيوتن " " متر "

    مثال 3 :-
    احسب الفرق بين طاقة وضع جسم كتلته 10 كجم موضوع على رف ارتفاعه 1.5 متر عن سطح الأرض وجسم أخر كتلته 12 كجم موضوع على رف ارتفاعه 0.5 متر ( علما بأن عجلة الجاذبية الأرضية = 10 نيوتن / كجم )
    الحل : الوزن = الكتلة × عجلة الجاذبية
    وزن الجسم الأول = 10 × 10 = 100 نيوتن
    وزن الجسم الثاني = 12 × 10 = 120 نيوتن
    طاقة الوضع = وزن الجسم × الارتفاع
    طاقة وضع الجسم الأول = 100 × 1.5 = 150 جول
    طاقة وضع الجسم الثاني = 120 × 0.5 = 60 جول
    الفرق في طاقة الوضع = طاقة وضع الجسم الأول ـــ طاقة وضع الجسم الثاني
    = 150 ـــــ 60 = 90 جول
    طاقة الحركة
    * تعريف طاقة الحركة :-
    هي الشغل المبذول أثناء حركة الجسم .

    * العوامل المؤثرة في طاقة الحركة :
    1- كتلة الجسم 2- سرعة الجسم

    * إذا كان هناك سيارتان متماثلتان في الكتلة ومختلفتان في السرعة فأى السيارتين تحتاج إلى بذل شغل أكثر لإيقافها ؟
    * إذا كان هناك سيارتان مختلفتان في الكتلة ومتماثلتان في السرعة فأى السيارتين تحتاج إلى بذل شغل أكثر لإيقافها ؟

    من المثالين السابقين يتضح أن :-
    1- كلما زادت سرعة الجسم ازدادت طاقة حركته ، وبالتالى الشغل اللازم لإيقافه
    2- كلما زادت كتلة الجسم ازدادت طاقة حركته ، وبالتالى الشغل اللازم لإيقافه

    * يمكن حساب طاقة حركة جسم متحرك من العلاقة :-
    طاقة الحركة ( ط . ح ) = ½ الكتلة ( ك ) × مربع السرعة ( ع2)
    " جول " " كجم " " م/ث "

    ....................................
    مثال 4 :-
    احسب طاقة حركة جسم كتلته 5 كجم وسرعته 10 م/ث
    الحل :- طاقة الحركة = 1/2 الكتلة × مربع السرعة
    = 1/2 × 5 × 100 = 250 جول
    مثال 5 :-
    قذف شخص كرة كتلتها 0.5 كجم رأسياً لأعلى ، وأثناء مرورها بالنقطة ý التي ترتفع 4 متر عن سطح الأرض ، كانت سرعتها 3 م/ث
    احسب الشغل المبذول على الكرة عند النقطة ý ( علماً بان عجلة الجاذبية الأرضية = 10 نيوتن )
    الحل :- وزن الكرة = كتلتها × عجلة الجاذبية الأرضية
    = 0.5 × 10 = 5 نيوتن
    طاقة الوضع = وزن الكرة × الارتفاع
    = 5 × 4 = 20 جول
    طاقة الحركة = 1/2 الكتلة × مربع السرعة
    = 1/2 × 0.5 × 3 × 3 = 2.25 جول
    الشغل المبذول = الطاقة الميكانيكية = طاقة الوضع + طاقة الحركة
    = 20 + 2.25 = 22.25 جول
     مقارنة بين طاقة الوضع وطاقة الحركة لجسم متحرك : -
    وجه المقارنة طاقة الوضع طاقة الحركة
    التعريف الطاقة المختزنة بالجسم نتيجة الشغل المبذول عليه الشغل المبذول أثناء حركة الجسم
    العوامل المؤثرة • وزن الجسم
    • ارتفاع الجسم عن سطح الأرض • كتلة الجسم
    • سرعة الجسم
    القوانين المستخدمة • طاقة الوضع = وزن الجسم × الارتفاع
    • " " = الطاقة الميكانيكية ـــ طاقة الحركة
    • طاقة الوضع = الطاقة الميكانيكية (عند أعلى ارتفاع يصل إليه الجسم )
    • طاقة الوضع = صفر ( لحظة وصول الجسم الساقط إلى سطح الأرض )
    • طاقة الوضع = 1/2 الطاقة الميكانيكية ( عند منتصف المسافة) • طاقة الحركة = 1/2 الكتلة × مربع المسافة
    • " " = الطاقة الميكانيكية ـــ طاقة الوضع
    • طاقة الحركة = صفر (عند أعلى ارتفاع يصل إليه الجسم )
    • طاقة الحركة = الطاقة الميكانيكية ( لحظة وصول الجسم الساقط إلى سطح الأرض )
    • طاقة الوضع = 1/2 الطاقة الميكانيكية ( عند منتصف المسافة)

    …………………………………………………………


    الدرس الثاني

    تحولات الطاقة

    إثبات قانون بقاء الطاقة الميكانيكية :-
    تعلمنا في الدرس السابق أنه أثناء سقوط جسم باتجاه الأرض تظل طاقته الميكانيكية ثابتة ؛ وذلك بسبب أن النقص في طاقة الوضع يساوى الزيادة في طاقة الحركة والعكس صحيح
    نشاط 1 :-
    الخطوات :-
    1- احضر كرة معلقة في خيط ( بندول بسيط )
    2- اجذب كرة البندول من موضع السكون إلى أعلى ثم اتركها
    ماذا تلاحظ ؟
    الملاحظة :-
    1- تتحرك كرة البندول يمنياً ويساراً حول موضع السكون .
    2- تقل سرعة كرة البندول كلما ابتعدت عن موضع السكون .
    3- تكون سرعة كرة البندول أكبر ما يمكن أثناء مرورها بنقطة السكون .
    التفسير :-
    1- الشغل المبذول عند جذب كرة البندول لأعلى يختزن في صورة طاقة وضع .
    2- عند ترك كرة البندول تتحول طاقة الوضع المختزنة تدريجياً إلى طاقة حركة .
    3- تكون سرعة كرة البندول أكبر ما يمكن أثناء مرورها بموضع السكون وبالتالى تكون : * طاقة الحركة ( ط . ح ) أكبر ما يمكن . * طاقة الوضع ( ط . و ) أقل ما يمكن .
    4- تكون سرعة كرة البندول صفراً عند وصولها لأعلى نقطة وبالتالى تكون : * طاقة الحركة ( ط . ح ) = صفر * طاقة الوضع ( ط . و ) أكبر ما يمكن ( تساوى الطاقة الميكانيكية )
    ::::: يحتفظ البندول بطاقته الميكانيكية أثناء حركته " بفرض إهمال مقاومة الهواء
    الاستنتاج :-
    يظل الجسم محتفظاً بطاقته الميكانيكية ، وهذا يعرف بقانون بقاء الطاقة الميكانيكية.

    ………………………

    قانون بقاء الطاقة الميكانيكية :
    مجموع طاقتي الوضع والحركة لأى جسم عند أي نقطة في مسار حركته في مجال الجاذبية الأرضية يساوى مقدار ثابت .

    ..........................................
    علل : تتشابه حركة أرجوحة الملاهي مع حركة البندول
    لتبادل طاقتي الوضع والحركة في كل منهما أثناء الحركة ، بحيث يظل مجموعهما عند أى لحظة مقداراً ثابتاً ( الطاقة الميكانيكية = مقداراً ثابتاً )
    مثال 1 :-
    الشكل المقابل يوضح حركة بندول، طاقة وضعه عند أعلى
    نقطة 72 جول وعند أدنى نقطة 10 جول
    احسب : 1- طاقة حركة البندول عند نقطة السكون ( أدنى نقطة )
    2- كتلة كرة البندول .
    ( علماً بان عجلة الجاذبية الأرضية = 10 م/ث )
    الحل :- 1- الطاقة الميكانيكية للبندول عند أعلى نقطة = طاقة الوضع + طاقة الحركة
    = 72 + صفر = 72 جول
    طاقة حركة البندول عند نقطة السكون = الطاقة الميكانيكية – طاقة الوضع
    = 72 – 10 = 62 جول
    2- طاقة الوضع عند أعلى نقطة = الكتلة × عجلة الجاذبية الأرضية × الارتفاع
    طاقة الوضع عند أعلى نقطة
    كتلة كرة البندول = ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
    عجلة الجاذبية × الارتفاع

    72 72
    كتلة كرة البندول = ـــــــــــــــــــــــــــ = ــــــــــ = 6 كجم
    10 × 1.2 12
    …………………………….

    تحولات الطاقة :-
    علمنا من قبل أن المادة لا تفنى ولا تستحدث من العدم ولكن تتحول من حالة إلى أخرى فيما يعرف بقانون بقاء المادة
    كذلك الطاقة أيضاً لا تفنى ولا تستحدث من العدم ولكن تتحول من صورة إلى أخرى فيما يعرف بقانون بقاء الطاقة

    * قانون بقاء الطاقة :
    الطاقة لاتفنى ولا تستحدث من العدم ولكن تتحول من صورة إلى أخرى

    نشاط 2 :-

    الخطوات :
    1- علق بندولين متماثلين
    2- اجذب أحدهما لأعلى ، ثم اتركه
    ماذا تلاحظ عند اصطدام البندولين ؟
    الملاحظة :
    عند اصطدام كرة البندول المتحرك بكرة البندول الساكن يتحرك البندول الساكن بينما يتوقف البندول المتحرك
    التفسير :
    عند الاصطدام يتم تبادل طاقتي الوضع والحركة بين كرتى البندولين
    الاستنتاج :
    الطاقة لاتفنى ولا تستحدث من العدم ولكن تتحول من صورة إلى أخرى " قانون بقاء الطاقة "

    ……………………..

    أمثلة على تحولات الطاقة :
    1- تحولات الطاقة في العمود البسيط .
    2- تحولات الطاقة في المصباح الكهربى .
    3- تحولات الطاقة داخل السيارة .
    4- التطبيقات التكنولوجية لتحولات الطاقة .

    1- تحولات الطاقة في العمود البسيط :

    نشاط 3 :- عمل نموذج للعمود البسيط

    الأدوات المستخدمة :
    1- ليمونة كبيرة 2- بوصلة صغيرة
    3- سلك نحاسى معزول 4- قطعة خارصين
    الخطوات :
    1- اضغط على الليمونة بأصبعك حتى تصبح لينة من الداخل .
    2- اغرس قطعة الخارصين في الليمونة .
    3- اكشف طرفى السلك النحاسى المعزول ثم لف السلك عدة مرات حول البوصلة .
    4- اغرس أحد طرفى السلك النحاسى في الليمونة واربط الطرف الأخر حول قطعة الخارصين .
    ماذا تلاحظ ؟
    الملاحظة :
    انحراف إبرة البوصلة حول محورها
    التفسير :
    يحدث داخل الليمونة مثلما يحدث في العمود البسيط ( الذي درسناه في الصف السادس ) من تحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربية يستدل عليها من انحراف إبرة البوصلة .
    الاستنتاج :
    1- يتكون العمود البسيط من محلول حمضى مغموس فيه معدنان مختلفان .
    2- في العمود البسيط تتحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربية
    .............................

    2- تحولات الطاقة في المصباح الكهربى
    نشاط 4 :-
    الأدوات المستخدمة :
    1- بطارية 2- مصباح كهربي
    3- أسلاك توصيل 4- مفتاح كهربي
    الخطوات :
    1- كون دائرة كهربية بسيطة
    2- أغلق مفتاح الدائرة الكهربية لمدة دقيقة واحدة ثم افتحه.
    3- المس زجاج المصباح باليد
    الملاحظة :
    إضاءة وسخونة المصباح الكهربى
    التفسير :
    عند مرور التيار الكهربى في فتيل الصباح فانه يسخن إلى درجة التوهج .
    الاستنتاج :
    1- يسرى التيار الكهربى في الدائرة الكهربية المغلقة .
    2- في المصباح الكهربى تتحول الطاقة الكهربية إلى طاقة ضوئية وطاقة حرارية .
    ............
    لاحظ أن :
    1- عدم لمس المصابيح الكهربية في المنزل أثناء التشغيل لان درجة حرارتها تكون عالية جداً .
    2- يصنع فتيل المصباح الكهربى من عنصر التنجستين .
    3- من أمثلة تحولات الطاقة الكهربية أيضاً : الجرس الكهربى والسخان الكهربى والمكواة
    .........................................
    3- تحولات الطاقة داخل السيارة
    نشاط 5 :-
    بعض مكونات السيارة
    تطبيقات تكنولوجية تحولات الطاقة بها
    آلة الاحتراق الداخلي ( محرك السيارة ) * تتحول الطاقة الكيميائية المختزنة في الوقود بالاحتراق إلى حرارية .
    * تتحول الطاقة الحرارية الناتجة إلى طاقة ميكانيكية تتسبب في حركة السيارة .
    الدينامو * يتحول جزء من الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربية .
    المصابيح * يتحول جزء من الطاقة الكهربية إلى طاقة ضوئية .
    الراديو كاسيت * يتحول جزء من الطاقة الكهربية إلى طاقة صوتية .
    سخان التكييف * يتحول جزء من الطاقة الكهربية إلى طاقة حرارية .

    ........................................
    التطبيقات التكنولوجية لتحولات الطاقة :
    نعلم جيداً أن العلم يصبح ليس له قيمة إذا لم يستخدم لإسعاد البشرية وتحقيق الرفاهية أو بمعنى أخر يكون له تطبيق تكنولوجي
    فإذا كان العلم مجموعة من الحقائق التي يتم اكتشافها ، فان التكنولوجيا هي التطبيق العلمي لهذه الحقائق في صورة اختراعات بسيطة مثل إبرة الخياطة وقد تكون عظيمة مثل صاروخ الفضاء .
    لاحظ الجدول التالي :
    التطبيق التكنولوجي تحولات الطاقة به
    ماكينة الخياطة تتحول الطاقة الكهربية إلى طاقة حركية .
    المفاعل النووي تتحول الطاقة النووية إلى طاقة كهربية .
    التليفزيون تتحول الطاقة الكهربية إلى طاقة ضوئية وطاقة صوتية .
    الخلايا الشمسية تتحول الطاقة الضوئية للشمس إلى طاقة كهربية .
    التليفون المحمول تتحول الطاقة الإشعاعية إلى طاقة صوتية .

    .................................
    الآثار السلبية للتكنولوجيا :
    1- عند اختراع السيارة لم يتوقع أن ما تنتجه من عوادم يسبب تلوث كيميائي للبيئة ، وما تصدره من أصوات يسبب تلوث ضوضائي .
    2- عند اختراع الديناميت لم يتوقع استخدامه في الحروب والقتل والدمار الشامل .

    ☻ لاحظ الجدول التالي :
    التطبيق التكنولوجي الآثار السلبية
    المبيدات الكيميائية تسبب التلوث الكيميائي للتربة والهواء والماء كما تسبب التسمم الغذائي .
    آلات الحفر تسبب التلوث الضوضائى
    المتفجرات تسبب التشوهات والعاهات المستديمة والكثير من الأمراض و الموت .
    الأسلحة الذرية تسبب الدمار الشامل .
    شبكات التليفون المحمول تسبب التلوث الكهرومغناطيسي .

    الدرس الثالث

    الطاقة الحرارية

    • تعريف الطاقة الحرارية :
    هى صورة من صور الطاقة تنتقل من الجسم الأعلى في درجة الحرارة إلى الجسم الأعلى في درجة الحرارة.

    • تعريف درجة الحرارة :
    هي الحالة الحرارية للجسم والتي يتوقف عليها اتجاه انتقال الحرارة منه أو إليه عند ملامسته لجسم أخر .

    • طرق الحصول على الطاقة الحرارية :
    1- احتكاك الأجسام ببعضها البعض .
    2- الطرق .
    3- مرور التيار الكهربى في الأسلاك .
    ...................................
    تطبيق 1 :
    احتكاك كفى اليدين يؤدى إلى تولد طاقة حرارية ؛ تسبب الشعور بالدفء في الأيام الباردة ؛ وذلك لتحول الطاقة الميكانيكية بالاحتكاك إلى طاقة حرارية .
    ...........................
    نشاط 1 :
    الاحتكاك بين إطار العجلة والفرامل يؤدى إلى ارتفاع درجة حرارة كل منهما ؛ وذلك لتحول الطاقة الميكانيكية بالاحتكاك إلى طاقة حرارية .
    ...............................
    نشاط 2 :
    الأدوات المستخدمة :
    1- كوبان متماثلان من البلاستيك 2- كرات صغيرة من المعدن
    3- ترمومتر مئوى 3- شريط لاصق
    الخطوات :-
    1- ضع مجموعة الكرات في الكوب البلاستيك .
    2- عين درجة حرارة الكرات بواسطة ترمومتر.
    3- نكس فوق الكوب الأول الكوب الآخر وثبتهما معا ًبالشريط ألاصق .
    4- اقلبهما من 20: 30 مرة ثم عين درجة حرارة الكرات مرة أخرى .
    ماذا تلاحظ ؟
    الملاحظة :
    ارتفاع درجة حرارة الكرات المعدنية
    التفسير :
    1- زيادة سرعة الكرات أثناء قلب الكوبان أدى إلى زيادة طاقة حركتها وبالتالى أدى إلى ارتفاع درجة حرارتها .
    2- كلما ازداد عدد مرات قلب الكوبان ازدادت درجة حرارة الكرات .
    الاستنتاج :
    1- حركة الجسيمات واحتكاكها ببعضها يتسببا في ارتفاع درجة حرارتها .
    2- تتناسب درجة الحرارة تناسباً طردياً مع سرعة حركة الجسيمات وبالتالي مع طاقة حركتها .

    ...................................
    • انتقال الحرارة :
    تنتقل الحرارة من الأجسام الأعلى في درجة الحرارة إلى الأجسام الأقل في درجة الحرارة .
    ............................
    • نشاط 3 :
    المس قطعة من الثلج بيدك اليمنى وباليد اليسرى امسك كوب به ماء ساخن
    ماذا تلاحظ ؟
    تشعر في اليد اليمنى بالبرودة بينما في اليد اليسرى تشعر بارتفاع درجة الحرارة ؛ والتفسير لذلك انتقلت الحرارة من اليد اليمنى إلى قطعة الثلج فشعرت بانخفاض درجة الحرارة بينما انتقلت الحرارة من الكوب إلى اليد اليسرى فشعرت بارتفاع درجة الحرارة .

    ...........................
    • طرق انتقال الحرارة :
    تختلف طريقة انتقال الحرارة باختلاف حالة المادة التي تنتقل خلالها كالاتى :
    1- في المواد الصلبة : تنتقل الحرارة بالتوصيل
    2- في المواد السائلة : تنتقل الحرارة بالحمل
    3- في المواد الغازية : تنتقل الحرارة بالحمل والإشعاع

    نشاط ( 3 )
    يوضح انتقال الحرارة بالتوصيل :
    الخطوات :
    امسك ملعقة معدنية باليد واستخدمها في تقليب كوب من الشاي الساخن
    ماذا تلاحظ ؟
    الملاحظة :
    الشعور بسخونة طرف الملعقة الممسوكة باليد تدريجياً .
    التفسير :
    تنتقل الحرارة تدريجياً من طرف الملعقة الساخن الملامس للشاي إلى الطرف الآخر البارد الملامس لليد .
    الاستنتاج :
    تنتقل الحرارة بالتوصيل خلال بعض الأجسام الصلبة من طرف إلى أخر .

    ...............................
    • انتقال الحرارة بالتوصيل :
    هو انتقال الحرارة بالملامسة خلال بعض الأجسام الصلبة من الطرف الأعلى في درجة الحرارة إلى الطرف الأقل في درجة الحرارة .

    تطبيقات :
    1- تصنع أوانى الطهي وتسخين السوائل من النحاس أو الالومنيوم ؟ لان النحاس والالومنيوم من المواد جيدة التوصيل للحرارة ، وتنتقل فيهما حرارة الموقد من نقطة إلى أخرى ( بالتوصيل ) بسرعة .
    2- يتركب زجاج بعض النوافذ من طبقتين من الزجاج بينهما هواء ؟ لمنع تسرب الحرارة إلى الداخل في فصل الصيف أو إلى الخارج في فصل الشتاء .

    ............................
    نشاط 4 :
    يوضح انتقال الحرارة بالحمل في الغازات :
    الخطوات :
    ضع المدفأة الكهربية على أرضية الغرفة .
    ماذا تلاحظ ؟
    الملاحظة :
    الشعور بسخونة الهواء الموجود بالغرفة تدريجياً
    التفسير :
    عندما يسخن الهواء القريب من المدفأة تقل كثافته ،فيرتفع لأعلى ويحل محله هواء بارد ( أكبر كثافة )من أعلى الغرفة وتستمر دورة الهواء صعوداً وهبوطاً إلى أن يتم تدفئة جو الغرفة .
    الاستنتاج :
    تنتقل الحرارة بالحمل خلال الغازات عن طريق التيارات الساخنة الصاعدة والتيارات الباردة الهابطة .
    .............................
    نشاط 5 :يوضح انتقال الحرارة بالحمل في السوائل :
    الخطوات :
    قم بتسخين كمية من الماء في دورق على لهب بنزن
    ماذا تلاحظ ؟
    الملاحظة :
    ترتفع درجة حرارة الماء تدريجيا ، نلاحظ حدوث فوران أو غليان للماء
    التفسير :
    عندما يسخن الماء القريب من اللهب تقل كثافته ،فيرتفع لأعلى ويحل محله ماء بارد ( أكبر كثافة )من أعلى وتستمر دورة الماء صعوداً وهبوطاً إلى أن يتم غليان الماء
    الاستنتاج :
    تنتقل الحرارة بالحمل خلال السوائل عن طريق التيارات الساخنة الصاعدة والتيارات الباردة الهابطة

    ...............................
    • انتقال الحرارة بالحمل :
    هو انتقال الحرارة خلال الأوساط السائلة والغازية بصعود جزيئات الوسط الساخنة ( الأقل كثافة )
    لأعلى وهبوط جزيئات الوسط الباردة ( الأكبر كثافة ) لأسفل .

    تطبيقات :
    1- توضع المدفأة على أرضية الغرفة ؟ حتى يتم تسخين الهواء القريب منها فتقل كثافته وبالتالى يرتفع إلى أعلى ويحل محله هواء بارد ( أكبر كثافة ) ويستمر صعود وهبوط تيارات الهواء إلى أن يتم تدفئة جو الغرفة .
    2- يثبت الفريزر أعلى الثلاجة ؟ حتى يتم تبريد الهواء القريب منه فتزداد كثافته وبالتالى يهبط إلى أسفل ويحل محله هواء أقل برودة ( أقل كثافة ) ويستمر هبوط وصعود تيارات الهواء إلى أن يتم تبريد جو الثلاجة .
    ...........................................
    نشاط 6 :
    يوضح انتقال الحرارة الإشعاع في الغازات :
    الخطوات :
    قم بالوقوف في مكان مفتوح في يوم مشمس
    ماذا تلاحظ ؟
    الملاحظة :
    الشعور بالسخونة ( ارتفاع درجة الحرارة )
    الاستنتاج :
    تنتقل الحرارة من الشمس إلى الأرض دون الحاجة إلى وجود وسط مادي تنتقل خلاله ( بما يسمى بالإشعاع )
    ..........................................
    علل: لا تنتقل حرارة الشمس إلينا عن طريق التوصيل ؟ ولا عن طريق الحمل ؟
    جـ ) لا تنتقل حرارة الشمس إلينا عن طريق التوصيل : لان الهواء الجوى ردئ التوصيل للحرارة .
    ولا عن طريق الحمل : لان هناك فراغ شاسع بين الشمس والأرض ( لعدم وجود وسط مادي )
    ..................................
    هل الشمس هي المصدر الوحيد للطاقة الإشعاعية ؟
    جـ ) ليست الشمس هي المصدر الوحيد للطاقة الإشعاعية فكل المصادر الضوئية مثل المصباح الكهربى تنبعث منها الحرارة بالإشعاع
    • انتقال الحرارة بالإشعاع :
    هو انتقال الحرارة من جسم درجة حرارته مرتفعة إلى الوسط المحيط دون الحاجة إلى وجود وسط مادى تنتقل خلاله

    تطبيقات:
    1- تحاط مواقد شواء اللحوم بصفائح معدنية مصقولة ؟ لعكس معظم حرارة الإشعاع مما يساعد على سرعة عملية الشى .
    2- نرتدي الملابس الداكنة في فصل الشتاء ؟ لأنها تمتص معظم الإشعاع الشمسي .
    3- نرتدي الملابس الفاتحة في فصل الصيف ؟ لأنها تعكس معظم الإشعاع الشمسي .

    • التطبيقات التكنولوجية للطاقة الحرارية في حياتنا :
    توجد العديد من التطبيقات التكنولوجية القائمة على الطاقة الحرارية منها ما يعتمد على مصادر دائمة كالشمس ومنها ما يعتمد على مصادر غير دائمة كالبترول والفحم ومها ما يعتمد على مصادر متجددة كالكهرباء .
    ☺ لاحظ الجدول التالي :
    التطبيق التكنولوجي التأثير على البيئة مصدر الطاقة الذي يعتمد عليه نوع مصدر هذه الطاقة
    المدفأة الكهربية غير ملوثة للبيئة الكهرباء متجدد
    مدفأة الفحم ملوثة للبيئة الفحم غير دائم
    السخان الشمسي غير ملوث للبيئة الشمس دائم
    السخان الكهربى غير ملوث للبيئة الكهرباء متجدد
    الموقد البترولي ملوث للبيئة مشتقات البترول غير دائم
    أفران الغاز ملوثة للبيئة البوتاجاز – الغاز الطبيعي غير دائم

    © التطبيقات التكنولوجية المعتمدة على الطاقة الشمسية :
    التطبيق التكنولوجى تحولات الطاقة الاستخدام
    الخلايا الشمسية تتحول فيها الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربية * تستخدم في إنارة أعمدة الإضاءة على الطرق السريعة وفى تشغيل بعض أنواع السيارات .
    * تستخدم كمصدر اساسى للكهرباء في بعض البلاد الحارة
    السخان الشمسى تتحول فيها الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية * يستخدم في تسخين المياه .
    المدفأة الشمسية تتحول فيها الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية * تستخدم في تدفئة الهواء .
    جهاز تحلية ماء البحر تتحول فيها الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية * يستخدم في الحصول على الماء العذب من مياه البحار والمحيطات عن طريق عمليتي التبخير والتكثيف .
    الموقد الشمسى تتحول فيها الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية * تستخدم فيها مرايا وأسطح عاكسة لتركيز أشعة الشمس للحصول على طاقة حرارية تكفى لطهي الطعام .
    الفرن الشمسى تتحول فيها الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية * تستخدم فيها عدسات محدبة قوية لتركيز أشعة الشمس للحصول على طاقة حرارية تكفى لصهر المعادن .

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

    الشمس كمصدر رئيسي لمعظم الطاقات على سطح الأرض :
    تعتبر الشمس هي المصدر رئيسي لمعظم الطاقات على سطح الأرض حيث :
    1- تختزن الطاقة الشمسية في النبات بعملية البناء الضوئى في صورة طاقة كيميائية
    2- تختزن الطاقة الكيميائية في الفحم والبترول
    3- يحترق الوقود في محطات توليد القوى
    4- تخرج هذه الطاقة في صورة طاقة : حرارية أو كهربية أو ضوئية .......... الخ


      الوقت/التاريخ الآن هو الخميس ديسمبر 08, 2016 4:06 am