مفهوم الكتلة الحجمية
Notion de masse volumique
1- الكتلة الحجمية
أ- تعريفها
الكتلة الحجمية مقدار فيزيائي، تميز نوع المادة و تمثل كتلة وحدة الحجم لهذه المادة.
يرمز للكتلة الحجمية بـ ρ ويعبر عنها بالعلاقة:
بحيث: m وحدتها g
V وحدتها cm3
ρوحدتها المتداولة g/cm3
ملحوظة: يستعمل أيضا Kg/m3 كوحدة عالمية لقياس الكتلة الحجمية.
2- الكتلة الحجمية للأجسام السائلة
نشاط 1
نقيس كتل سوائل مختلفة ( ماء-زيت-زئبق )لها نفس الحجم،يبين الجدول التالي النتائج المحصل عليها.
رغم تساوي الحجم فان الكتل مختلفة وتختلف معها الكتل الحجمية.
نميز كل سائل عن الأخر بمقارنة كتلتهما الحجمية المتعلقة بطبيعة جزيئة السائل الخالص التي لها
حجم و كتلة يميزانها.
خلاصة
لكل سائل خالص كتلة حجمية تميزه عن السوائل الأخرى
3- الكتلة الحجمية للأجسام الصلبة
نشاط 2
نقيس كتل أجسام صلبة مختلفة ( الحديد-الفلين-الدهب )لها نفس الحجم،يبين الجدول التالي النتائج المحصل عليها.
كيفية قياس أحجام صلبة
رغم تساوي الحجم فان الكتل مختلفة وتختلف معها الكتل الحجمية.
نميز كل جسم صلب عن الأخر بمقارنة كتلتيهما الحجمية المتعلقة بطبيعة جزيئة السائل الخالص التي لها
حجم و كتلة يميزانها.
خلاصة
لكل جسم صلب خالص كتلة حجمية تميزه عن الأجسام الصلبة الأخرى
4- الكتلة الحجمية للأجسام الغازية
نشاط 3
نقيس كتل أجسام غازية مختلفة ( الهواء-البوتان-الهيدروجين )لها نفس الحجم،تحت درجة الحرارة 0°C
والضغط الجوي 1atm يبين الجدول التالي النتائج المحصل عليها.
[/center]
رغم تساوي الحجم فان الكتل مختلفة وتختلف معها الكتل الحجمية.
نميز كل جسم غازي عن الأخر بمقارنة كتلتيهما الحجمية المتعلقة بطبيعة جزيئة السائل الخالص التي لها
حجم و كتلة يميزانها.
خلاصة لكل جسم غازي خالص كتلة حجمية تميزه عن الأجسام الغازية الأخرى.
تتغير الكتلة الحجمية للغازات حسب درجة الحرارة و الضغط.
__________________
الحرارة و درجة الحرارة
la chaleur et la température
1- تعيين درجة حرارة سائل
لتعيين درجة حرارة سائل نتبع الخطوات التالية:
نغمر المحرار في السائل عموديا من جهة الخزان دون أن يمس قعر الكأس.
ننتظر حتى يستقر مستوى سطح السائل المحراري.
نقرأ الرقم المقابل لمستوى سطح السائل تم نكتبه متبوعا بوحدة القياس السلسيوس C°
ملحوظة
تدريج محرار كحولي يعتمد على الطريقة التالية:
2- الحرارة و درجة الحرارة
نشاط
نقوم بتسخين كمية من الماء و نعاين درجة
الحرارة بواسطة محرار في كل ثلاث دقائق تم ندون
النتائج.
نوقف التسخين و نعاين مرة أخرى درجة الحرارة
بواسطة محرار في كل ثلاث دقائق تم ندون
النتائج.
استنتاج
ترتفع درجة حرارة جسم ما نتيجة اكتسابه الحرارة.
تنخفض درجة حرارة جسم ما نتيجة فقدانه الحرارة.
عندما تتغيردرجة حرارة جسم فإنه يتبادل الحرارة
مع كل ما يحيط به
عندما يستمد الماء الطاقة الحرارية من الوسط
الخارجي،ترتفع درجة حرارته عندما يفقد الماء
الطاقة الحرارية لفائدة الوسط الخارجي، تنخفض
درجة حرارته
3- تعيين درجة حرارة جسم الانسان
لتعيين درجة حرارة الانسان يستعمل المحرار
الطبي المميز بضيق أنبوبه الدي يحول دون نزول
السائل الى الخزان
مما يساعد على قراءة درجة حرارة و المحرار
خارج الجسم.
درجة حرارة جسم الانسان العادي هي : 37°C
4- تعيين درجتي الحرارة الدنيا و العليا
لتعيين درجة حرارة الجو لفترة معينة و في مكان
معين نستعمل محرار درجتي الحرارة الدنيا و العليا
الدي يحتوي على مؤشرين كل واحد منهما يدل
على درجة الحرارة الدنيا أو العليا.
عند انخفاض درجة حرارة الجو ،يتقلص حجم
الكحول،ويرتفع مستوى الزئبق الدي يدفع
المؤشر1الى قيمة درجةالحرارة الدنيا.
عند ارتفاع درجة حرارة الجو ،يرتفع حجم
الكحول،ويرتفع مستوى الزئبق الدي يدفع
المؤشر2الى قيمة درجة الحرارة العليا.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
النموذج ألجزيئي و تفسير الحالات الفيزيائية للمادة
Modèle moléculaire et interprétation des états de la matière
1- جزيء المادة molécule de la matière
نشاط 1
نقوم بوضع قطعة سكر في الماء تم نحركه
فنلاحظ أن السكر يختفي فيصبح مذاق الماء حلو
مما يدل
على أن السكر تحلل إلى أجزاء صغيرة لا يمكن
رؤيتها بالعين المجردة وتسمى بجزيء المادة.
نقوم بتكسير قطعة طباشير إلى أجزاء صغيرة
متناهية، و عند ملاحظتها بالمجهر يتبن أنها قابلة
للتكسير
عدة مرات فادا استمرتا في تكسيرها نصل إلى جزء
غير قابل للتكسير يسمى جزيء المادة.
خلاصة
جزيء المادة هو أصغر جزء فيها و يتميز
بالخاصيات التالية:
جزيء المادة غير قابل للتقسيم.
له نفس الحجم و نفس الكتلة بالنسبة لنفس
المادة.
ملحوظة
داخل المختبر يتم تمثيل الجزيئات بواسطة كريات
من البلاستيك وتسمى بالنماذج الجزيئية
2- النموذج الجزئي للمادة الصلبة
تتكون المادة الصلبة من جزيئات متراصة تتجاذب
بقوة مع بعضها البعض ولا تنتقل. تكون أحيانا
مرتبة (منتظمة)، فتشكل بلورات.
3- النموذج الجزئي للمادة السائلة
تتكون المادة السائلة من جزيئات متراصة تتجاذب
مع بعضها و لكنها تنتقل بانزلاق بعضها على
بعض،مشكلة مجموعة غير مرتبة ( غير منتظمة).
2- النموذج الجزئي للمادة الغازية
تتكون المادة الغازية من جزيئات غير متراصة
(متباعدة فيما بينها) و غير مرتبة (غير منتظمة).
فهي مشتتة و تنتقل بسرعة في جميع الاتجاهات.
__________________
الضغط - الضغط الجوي
la pression - la pression atmosphérique
1- مفهوم الضغط
أنشطة الملاحظة
نحتاج لهده التجربة الى محقنة و هواء ملون بعد ملأ المحقن بالهواء الملون لمستوى معين :
نسد فوهة المحقن و ندفع المكبس
نسد فوهة المحقن و نجر المكبس
استنتاج
عند انضغاط الهواء داخل المحقن يتناقص حجمه ،نقول إن ضغط الهواء ارتفع
عند توسع الهواء داخل المحقن يتزايد حجمه، نقول إن ضغط الهواء انخفض
يتميز كل غاز بضغط الذي يعبر عن القوة المسلطة من طرفه على الأجسام المماسة له، ويرمز له بالحرف P.
ملحوظة
عرفنا سابقا أن للهواء كتلة و منه فكلما ارتفعت كتلة الهواء داخل جسم محصور يرتفع ضغطه الداخلي مع بقاء
حجمه و درجة حرارته ثابتين.
العالم الفيزيائي TORRICELLI الايطالي الأصل وهو تلميذ العالم غاليلي حيث يعتبر أول من قام بقياس الضغط الجوي سنة 1643 م
2- الضغط الجوي
أنشطة الملاحظة
عند سحب جزء من الهواء داخل علبة فانها تتشوه
تشوه العلبة يبين أن هناك ضغط على الجوانب الخارجية لها مصدره الهواء الخارجي (الهواء الجوي) ونسمي هدا المفعول بالضغط الجوي.
انخفاض الهواء داخل العلبة أدى إلى انخفاض الضغط داخلها مما دفع الضغط الجوي بالضغط على الجوانب الخارجية للعلبة .
استنتاج
يحدث الهواء الذي يحيط بالأرض ضغطا على كل الأجسام يسمى بالضغط الجوي
لقياس الضغط الجوي نستعمل مقياس الضغط الجوي " البارومتر baromètre"
القيمة المتوسطة للضغط الجوي عند سطح البحر تساوي 760mm من الزئبق أي ما يوافق 1.013 bar
أو 1atm=1 atmosphère
3- قياس الضغط
لقياس ضغط الغاز المحجوز نستعمل مقياس الضغط " المانومتر manomètre"
الوحدة العالمية للضغط هي الباسكال، يرمز لها بـ ( Pa ) .
نستعمل كثيرا مضاعفات الباسكال: الهيكتوباسكال ( hPa ) و البار ( bar ) بحيث:1bar =
100000 Pa = 1000 hPa
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الحجم و الكتلة
le volume et la masse
1- الحجم
تعريف الحجم
الحجم هو الحيز الدي يشغله جسم ما في وسط معين(ماء-هواء...)
يرمز للحجم بالحرف: V وحدة قياسه في النظام العالمي هي : المتر مكعب "m3" بالنسبة للسوائل و الغازات
غالبا تستعمل وحدة اللتر " l " لقياس سعة إناء معين.
هدا الجدول يبين العلاقة بين مضاعفات وأجزاء " m3 " و مضاعفات و أجزاء " l "
تطبيق: 31.4l=0.0314m3 / 12m3=12000000 cm3 /121.7 dal=1217 l
قياس حجم جسم سائل
لقياس حجم جسم سائل نستعمل الأواني المدرجة (المخبار المدرج - الكأس المدرجة - الدورق)
طريقة قياس حجم سائل ملخصة أسفله:
يجب إتباع الطرقة التالية:
نضع المخبار على سطح أفقي تم نصب فيه السائل.
ننتظر حتى يستقر سطح السائل تم نقرأ قيمة التدريجة
المقابلة لسطح السائل بحيث تكون العين مصوبة نحو
أسفل السطح الهلالي (أنظر الشكل).
نكتب العدد الذي نقرأه متبوعا بوحدة القياس المسجلة على المخبار.
تعيين حجم جسم صلب
ادا كان الجسم الصلب له شكل هندسي معروف فمن الأفضل أن نطبق العلاقة الرياضية التي تخص بحساب
حجم كل شكل.
ادا كان الجسم الصلب ليس له شكل هندسي معروف فهنا يصعب حساب حجمه رياضيا لهدا نلجأ إلى
الطريقة التجريبية المبينة أسفله.
حجم هدا الجسم هو V=V2 - V2=32ml - 19ml=13ml
الجسم الصلب أزاح كمية من الماء حجمها يساوي حجم هدا الجسم الصلب
2- الكتلة
تعريف الكتلة
الكتلة مقدار ثابت تمثل كمية المادة المكونة للجسم.
يرمز للكتلة بالحرف m.الوحدة العالمية للكتلة هي الكيلوغرام و يرمز لها بـ Kg.
يبين الجدول التالي مضاعفات و أجزاء kg
قياس كتلة غاز
لقياس كتلة جسم ما نستعمل الميزان ميزان الكفتين الميزان الإلكتروني كيف نستعمل ميزان الكفتين ؟
نضع الجسم المراد قياس كتلته على كفة و الكتل المعلمة على الكفة الأخرى،
عندما تشير الإبرة إلى نفس الإشارة التي كانت تشير إليها عندما كان الميزان
فارغا نقول أن كتلته تساوي مجموع الكتل المعلمة: m =100g + 50g = 150g
قياس كتلة سائل
نضع كأسا فارغة على كفة و الكتل المعلمة على الكفة الأخرى
m1=20g
نصب السائل المراد قياس كتلته في الكأس و نضيف الكتل المعلمة إلى أن نحصل على التوازن
m2=70g
كتلة السائل: m=70g - 20g=50g
m = m2 – m1
قياس حجم جسم غازي
لقياس كتلة الهواء نستعمل الطريقة التالية:الغازات لها كتلة و يمكن قياسها بواسطة الميزان.
كتلة 1 لتر من الهواء في الظروف النظامية لدرجة الحرارة و الضغط هي 1.29L
__________________