كما هو موضح في الشكل 27-1، يتكون مقياس الحرارة ذو الضغط الثابت من أسطوانة تحتوي على | مكبس يتحرك بحرية داخل الأسطوانة، ويبقى كل من الضغط وكمية الغاز داخل الأسطوانة ثابتين. وعندما ترتفع درجة الحرارة أو تنخفض يتحرك المكبس إلى أعلى الأسطوانة أو إلى أسفلها. إذا كان ارتفاع المكبس | في الأسطوانة cm 20 عند C° 0، فما ارتفاع المكبس عندما تكون درجة الحرارة C" 100 ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
3x10¹ cm
- الفكرة الأساسية: يعتمد هذا السؤال على قانون شارل (Charles's Law)، والذي ينص على أنه عند ثبوت الضغط وكمية الغاز، فإن حجم كمية معينة من الغاز يتناسب طردياً مع درجات الحرارة المطلقة (الكالفن). وبما أن مساحة مقطع الأسطوانة ثابتة، فإن ارتفاع المكبس يتناسب طردياً أيضاً مع درجة الحرارة المطلقة.
- خطوات الحل بالتفصيل:
- تحويل درجات الحرارة من الكلفن إلى السيلزيوس (أو العكس):
- يجب دائماً استخدام مقياس كلفن ($K$) في مسائل الغازات، ولا يجوز استخدام السيلزيوس مباشرة.
- درجة الحرارة الابتدائية الأولى ($T_1$):
$$T_1 = 0^\circ\text{C} + 273 = 273\text{ K}$$
- درجة الحرارة النهائية الثانية ($T_2$):
$$T_2 = 100^\circ\text{C} + 273 = 373\text{ K}$$
- معطيات الارتفاع:
- الارتفاع الابتدائي ($h_1$): $20\text{ cm}$
- المطلوب هو إيجاد الارتفاع النهائي ($h_2$).
- طبيق قانون شارل للتناسب الطردي:
$$\frac{h_1}{T_1} = \frac{h_2}{T_2}$$
- التعويض بالأرقام:
$$\frac{20}{273} = \frac{h_2}{373}$$
- إيجاد قيمة الارتفاع ($h_2$):
$$h_2 = \frac{20 \times 373}{273}$$
$$h_2 \approx 27.3\text{ cm}$$
- كتابة الناتج بالصيغة العلمية الصحيحة:
- لتقريب الناتج وكتابته بالصيغة العلمية المطلوبة (مع مراعاة الدقة والأرقام المعنوية):
- $27.3\text{ cm} \approx 3 \times 10^1\text{ cm}$
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال كما هو موضح في الشكل 27-1، يتكون مقياس الحرارة ذو الضغط الثابت من أسطوانة تحتوي على | مكبس يتحرك بحرية داخل الأسطوانة، ويبقى كل من الضغط وكمية الغاز داخل الأسطوانة ثابتين. وعندما ترتفع درجة الحرارة أو تنخفض يتحرك المكبس إلى أعلى الأسطوانة أو إلى أسفلها. إذا كان ارتفاع المكبس | في الأسطوانة cm 20 عند C° 0، فما ارتفاع المكبس عندما تكون درجة الحرارة C" 100 ؟ اترك تعليق فورآ.
