دما و گرما – فیزیکفا http://physicfa.ir آموزش فیزیک دبیرستان و کنکور Thu, 24 May 2018 21:11:51 +0000 fa-IR hourly 1 https://wordpress.org/?v=4.7.10 http://physicfa.ir/wp-content/uploads/2014/08/cropped-favicon-150x150.png دما و گرما – فیزیکفا http://physicfa.ir 32 32 نمونه سوال امتحانی دما و گرما http://physicfa.ir/%d9%86%d9%85%d9%88%d9%86%d9%87-%d8%b3%d9%88%d8%a7%d9%84-%d8%a7%d9%85%d8%aa%d8%ad%d8%a7%d9%86%db%8c-%d8%af%d9%85%d8%a7-%d9%88-%da%af%d8%b1%d9%85%d8%a7/ http://physicfa.ir/%d9%86%d9%85%d9%88%d9%86%d9%87-%d8%b3%d9%88%d8%a7%d9%84-%d8%a7%d9%85%d8%aa%d8%ad%d8%a7%d9%86%db%8c-%d8%af%d9%85%d8%a7-%d9%88-%da%af%d8%b1%d9%85%d8%a7/#respond Thu, 10 May 2018 11:36:54 +0000 http://physicfa.ir/?p=11352 نمونه سوال امتحانی دما و گرما از کتاب فیزیک دهم برای رشته های علوم ریاضی و فیزیک و علوم تجربی توسط مصطفی کبیری برای آشنایی کاربران عزیز سایت آموزشی فیزیکفا، نمونه سوال امتحانی از فیزیک دهم ( فصل چهارم : دما و گرما) آماده شده است تا با سوالات استاندارد این پایه آشنایی بیشتری پیدا …

نوشته نمونه سوال امتحانی دما و گرما اولین بار در فیزیکفا پدیدار شد.

]]>
نمونه سوال امتحانی دما و گرما از کتاب فیزیک دهم برای رشته های علوم ریاضی و فیزیک و علوم تجربی توسط مصطفی کبیری

ph10 s4 damagarma nemonesoal1 نمونه سوال امتحانی دما و گرمابرای آشنایی کاربران عزیز سایت آموزشی فیزیکفا، نمونه سوال امتحانی از فیزیک دهم ( فصل چهارم : دما و گرما) آماده شده است تا با سوالات استاندارد این پایه آشنایی بیشتری پیدا کنند.توصیه می شود ابتدا سعی کنید سوالات را بر اساس دانش خود از این فصل حل کنید. سپس پاسخ ما را دانلود کرده و با پاسخ خود مقایسه کنید تا به نقاط ضعف خود در این مبحث دست یابید و در رفع آن برآیید. سوالات طرح شده بر اساس کتاب درسی فیزیک دهم بوده و اگر مطالب کتاب را خوب بلد باشید، باید به همه سوالات پاسخ صحیح دهید. برای تسط بیشتر شما به مباحث کتاب درسی جزوه هایی در سایت از فصل چهارم کتاب فیزیک دهم قرار گرفته است که می توانید از طریق لینک های زیر به آنها دسترسی پیدا کنید.

دما و دماسنجی

انبساط گرمایی

گرما و دمای تعادل

تغییر حالت های ماده

روش های انتقال گرما

قوانین گاز ها

تاثیر فشار و ناخالصی روی نقطه جوش، ذوب و انجماد

حل تمرین های متن و پایان فصل چهارم فیزیک دهم (دما و گرما)

 

دانلود نمونه سوال امتحانی دما و گرما :

نمونه سوال امتحانی دما و گرما فیزیک دهم – مصطفی کبیری

دانلود پاسخ تشریحی نمونه سوال امتحانی دما و گرما:

 

 

نوشته نمونه سوال امتحانی دما و گرما اولین بار در فیزیکفا پدیدار شد.

]]>
http://physicfa.ir/%d9%86%d9%85%d9%88%d9%86%d9%87-%d8%b3%d9%88%d8%a7%d9%84-%d8%a7%d9%85%d8%aa%d8%ad%d8%a7%d9%86%db%8c-%d8%af%d9%85%d8%a7-%d9%88-%da%af%d8%b1%d9%85%d8%a7/feed/ 0
گرما و دمای تعادل http://physicfa.ir/%da%af%d8%b1%d9%85%d8%a7-%d9%88-%d8%af%d9%85%d8%a7%db%8c-%d8%aa%d8%b9%d8%a7%d8%af%d9%84/ http://physicfa.ir/%da%af%d8%b1%d9%85%d8%a7-%d9%88-%d8%af%d9%85%d8%a7%db%8c-%d8%aa%d8%b9%d8%a7%d8%af%d9%84/#respond Thu, 27 Jul 2017 14:31:00 +0000 http://physicfa.ir/?p=6809 گرما و دمای تعادل : گرما : مقدار انرژی منتقل شده بر اثر اختلاف دما را گرما گویند. توجه کنید که اشاره کردن به گرمای موجود در یک جسم اشتباه است. گرما مربوط به انرژی در حال گذار است. بنابراین عبارت هایی مانند گرمای یک جسم، نادرست است. گرما را با نماد Q نشان می …

نوشته گرما و دمای تعادل اولین بار در فیزیکفا پدیدار شد.

]]>
گرما و دمای تعادل :

ph10 s4 garma taadol 00 گرما و دمای تعادل

گرما : مقدار انرژی منتقل شده بر اثر اختلاف دما را گرما گویند.

توجه کنید که اشاره کردن به گرمای موجود در یک جسم اشتباه است. گرما مربوط به انرژی در حال گذار است. بنابراین عبارت هایی مانند گرمای یک جسم، نادرست است. گرما را با نماد Q نشان می دهند و یکای آن ژول (J) است. یکای دیگر گرما کالری است که د ر موارد خاصی از آن استفاده می شود. ( هر یک کالری برابر ۴٫۱۸۶۰  ژول است.)

وقتی دو جسم سرد و گرم در تماس با یکدیگر قرار می گیرند، از دیدگاه میکروسکوپی، آنچه که اتفاق می افتد کاهش انرژی های جنبشی و پتانسیل مربوط به حرکت های کانوره ای اتم ها، مولکول ها و سایر اجزای میکروسکوپی داخل جسم گرم، و افزایش همین انرژی ها در داخل جسم سرد است تا آنگه دو جسم به تعادل گرمایی برسند.

ph10 s4 garma taadol 01 1 گرما و دمای تعادل

ظرفیت گرمایی : مقدار گرمای داده شده به یک جسم برای اینکه دمایش یک درجه کلوین ( یک درجه سلسیوس) افزایش یابد را، ظرفیت گرمایی یک جسم گویند. ظرفیت گرمایی به جنس و جرم آن بستگی دارد و یکای آن J/K است.

به طور مثال اگر گفته شود ظرفیت گرمایی یک جسم ۲۰۰۰ J/K است، یعنی اگر به آن جسم ۲۰۰۰ ژول گرما بدهیم، دمای آن یک درجه کلوین افزایش می یابد. ظرفیت گرمایی را با C ( حرف بزرگ انگلیسی) نشان می دهیم.

ph10 s4 garma taadol 02 گرما و دمای تعادل

گرمای ویژه : مقدار گرمایی است که باید به یک کیلوگرم از آن جسم داده شود تا دمای آن یک درجه سلسیوس یا کلوین افزایش یابد. گرمای ویژه را با c (حرف کوچک انگلیسی) نشان می دهند.

ph10 s4 garma taadol 03 گرما و دمای تعادل

که یکای آن  (J/kg.K) است. گرمای ویژه یک جسم به جنس ماده تشکیل دهنده آن بستگی دارد.

با توجه به روابط ظرفیت گرمایی و گرمای ویژه خواهیم داشت :

ph10 s4 garma taadol 04 گرما و دمای تعادل

و برای بدست آوردن گرمای منتقل شده ( به شرط اینکه جسم تغییر حالت ندهد،) از رابطه زیر استفاده می کنیم:

ph10 s4 garma taadol 05 گرما و دمای تعادل

مثال ۱: دمای ۲ کیلوگرم آب را از ۸۰ درجه سلسیوس به ۲۰ درجه سلسیوس می رسانیم. مقدار گرمایی که آب در این فرایند از دست می دهد، را بیابید. ( گرمای ویژه آب  ۴۱۸۷ J/kg.K است.)

حل مثال ۱:

ph10 s4 garma taadol 06 گرما و دمای تعادل

مول و عدد آووگادرو : یک مول از هر ماده به معنای ۶٫۰۲×۱۰۲۳ از اجزای سازنده آن ماده است. که به آن عدد آووگادرو گفته می شود. مثلا یک مول آلومینیوم به معنای ۶٫۰۲×۱۰۲۳  اتم آلومینیوم است و یک مول آلومینیوم اکسید به معنای ۶٫۰۲×۱۰۲۳   مولکول آلومینیوم اکسید است. بدیهی است که اگر جرم نمونه ای از ماده را با m و جرم یک مول از ماده را با M (که موسوم به جرم مولی است) نشان دهیم، داریم :

ph10 s4 garma taadol 07 گرما و دمای تعادل

که در آن n بر حسب مول (mol)، m بر حسب کیلوگرم (kg) و M بر حسب کیلوگرم بر مول (kg/mol) است.

گرمای ویژه مولی : مقدار گرمایی که باید به یک مول از یک ماده داده شود تا دمای آن یک درجه کلوین افزایش یابد را گرمای ویژه مولی گویند. و یکای آن (J/mol.K) است.

قاعده دولن و پتی : گرمای لازم برای بالابردن دمای یک مول از هر یک از فلزهای مختلف، مقدار یکسانی است و به جنس آن ها بستگی ندارد.

دمای تعادل : اگر دو یا چند جسم با دماهای مختلف در تماس با یکدیگر قرار گیرند، پس از مدتی همدما می شوند، یعنی دمای آن ها به مقدار یکسانی می رسد. به این دما، دمای تعادل می گویند که می توان با استفاده از قانون پایستگی انرژی، آن را محاسبه کرد.

اگر دو جسم با دماهای مختلف در تماس با هم باشند و مجموعه با محیط اطراف تبادل گرما نداشته باشد (اگر مجموعه با محیط تبادل گرما داشته باشد، در پاسخ تمرین ۸ توضیح داده شده است)، یکی از دو جسم گرما می گیرد یعنی (Q>0) و جسم دیگر به همان اندازه گرما از دست می دهد یعنی (Q<0) که جمع این دو مقدار صفر می شود. در واقع گرمایی که یکی از دو جسم از دست می دهد را جسم دیگر می گیرد.

ph10 s4 garma taadol 08 گرما و دمای تعادل

و اگر چند جسم داشته باشیم که در تماس با یکدیگر باشند، خواهیم داشت :

ph10 s4 garma taadol 09 1 گرما و دمای تعادل

مثال ۲: یک قطعه ۱۴۰ گرمی آلومینیوم را که دمای آن ۸۰ درجه سلسیوس است در ظرف عایقی که حاوی ۲۵۰ گرم آب در دمای ۲۲ درجه سلسیوس است، می اندازیم. دمای تعادل را حساب کنید. از تبادل گرما بین ظرف و آب چشم پوشی کنید. ( گرمای ویژه آب را ۴۱۸۷ و آلومینیوم را ۹۰۰ ژول بر کیلوگرم درجه کلوین در نظر بگیرید.)

حل مثال ۲ :

ph10 s4 garma taadol 10 گرما و دمای تعادل

مثال ۳: m1 گرم آب ۱۰ درجه سلسیوس را با m2 گرم آب ۷۰ درجه سلسیوس مخلوط می کنیم تا ۲ کیلوگرم آب با دمای ۲۵ درجه سلسیوس داشته باشیم. در صورتی که تبادل گرما با ظرف و محیط نداشته باشیم، m1  و m2 چند گرم هستند؟

حل مثال ۳: دمای تعادل ۲۵ درجه سلسیوس و جمع جرم دو جسم ۲ کیلوگرم است. یعنی :

ph10 s4 garma taadol 11 گرما و دمای تعادل

مثال ۴: برای اندازه گیری گرمای ویژه فلزی با جنس نامعلوم، قطعه ای ۶۰۰ گرمی از آن را تا ۱۰۰ درجه سلسیوس گرم می کنیم و سپس آن را در گرماسنجی با ظرفیت گرمایی C=1.80×۱۰۲ J/K که حاوی ۵۰۰ گرم آب با دمای اولیه ۱۷٫۳ درجه سلسیوس می اندازیم.اگر دمای نهایی مجموعه ۲۰ درجه سلسیوس شود، گرمای ویژه این فلز چقدر است ؟ ظرفیت گرمایی ویژه آب c=4187 J/kg.K است.

حل مثال ۴:

ph10 s4 garma taadol 12 گرما و دمای تعادل

پس از مطالعه مطالب و مثال های فوق، تمرین های زیر را حل کنید و با پاسخ های ما مقایسه کنید تا به مبحث گرما و دمای تعادل مسلط شوید.

تمرین ۱: چه مقدار گرما به ۲۵۰ گرم مس ۳۰ درجه سلسیوس بدهیم تا دمای آن به ۹۰ درجه سلسیوس برسد ؟ (c=400 J/kg.K)

تمرین ۲: درون ظرفی که ظرفیت گرمایی آن C=200 J/K است مقداری آب ۲۰ درجه سلسیوس ریخته ایم و با ۲ کیلوگرم آب ۶۰ درجه سلسیوس مخلوط می کنیم. اگر دمای تعادل ۳۰ درجه سلسیوس باشد، جرم اولیه آب را حساب کنید. ( ظرفیت گرمای ویژه آب c=4200 J/kg.K است)

تمرین ۳: به ۳۰۰ گرم آب و ۴۰۰ گرم آلومینیوم به مقدار مساوی گرما می دهیم. اگر دمای آب ۸ درجه سلسیوس افزایش یابد، دمای آلومینیوم چند درجه سلسیوس افزایش خواهد یافت ؟ گرمای ویژه ی آب و آلومینیوم به ترتیب c=4200 J/kg.K و c=900 J/kg.K است.

تمرین ۴: اگر جرم ماده ای را نصف و گرمای داده شده به آن را ۲ برابر کنیم، ظرفیت گرمایی ویژه ی آن ماده چند برابر می شود ؟

تمرین ۵: درون گرما سنجی با ظرفیت گرمایی C=42 J/K مقداری آب با دمای ۱۰ درجه سلسیوس در تعادل گرمایی وجود دارد. جسمی با ظرفیت گرمایی c=105 J/K و دمای اولیه ۳۲ درجه سلسیوس را وارد گرماسنج می کنیم. پس از مدتی دما به ۱۲ درجه سلسیوس رسیده و تغییر نمی کند. جرم آب موجود در گرماسنج چند گرم بوده است ؟ (ظرفیت گرمایی ویژه آب c=4200 J/kg.K و از اتلاف گرما صرف نظر کنید و جسم تغییر حالت نمی دهد.)

تمرین ۶: در ظرفی عایق گرما، ۲ کیلوگرم مایع با گرمای ویژه c و دمای ۱۰ درجه سلسیوس موجود است. اگر یک جسم ۳ کیلوگرمی با گرمای ویژه ی ۲ c و دمای ۳۰ درجه سلسیوس را درون مایع اول وارد کنیم، دمای تعادل چند درجه سلسیوس می شود؟ (اتلاف گرما ناچیز است)

تمرین ۷: کرمای Q ، دمای ۳ گرم از ماده ی A را ۵ درجه سلسیوس و دمای ۲ گرم از ماده ی B را ۳ درجه سلسیوس بالا می برد. گرمای ویژه ی ماده A چند برابر گرمای ویژه ی ماده B است ؟

تمرین ۸ : چند کیلوگرم آب ۸۰ درجه سلسیوس را با یک کیلوگرم آب ۲۰ درجه سلسیوس مخلوط کنیم تا دمای تعادل ۵۰ درجه سلسیوس شود؟ با فرض اینکه در حین تبادل گرما Q=21×۱۰۴  ژول گرما از ظرف خارج شود. (ظرفیت گرمایی آب c=4200 J/kg.K است)

 

دانلود حل تمرین های گرما و دمای تعادل :

 

حل تمرین های پایان فصل دما و گرما (فیزیک دهم) برای تسلط بیشتر شما آماده دانلود است.

نوشته گرما و دمای تعادل اولین بار در فیزیکفا پدیدار شد.

]]>
http://physicfa.ir/%da%af%d8%b1%d9%85%d8%a7-%d9%88-%d8%af%d9%85%d8%a7%db%8c-%d8%aa%d8%b9%d8%a7%d8%af%d9%84/feed/ 0
انبساط گرمایی http://physicfa.ir/%d8%a7%d9%86%d8%a8%d8%b3%d8%a7%d8%b7-%da%af%d8%b1%d9%85%d8%a7%db%8c%db%8c/ http://physicfa.ir/%d8%a7%d9%86%d8%a8%d8%b3%d8%a7%d8%b7-%da%af%d8%b1%d9%85%d8%a7%db%8c%db%8c/#comments Tue, 25 Apr 2017 07:53:26 +0000 http://physicfa.ir/?p=6344 انبساط گرمایی اگر در یک ظرف شیشه ای محکم باشد، معمولا برای باز کردن در ظرف روی آن آب داغ می ریزیم. وقتی دو لیوان شیشه ای در هم، گیر کرده باشند، با ریختن آب سرد در لیوان داخلی و گذاشتن لیوان بیرونی در آب گرم، می توانیم دو لیوان را از هم جدا کنیم. …

نوشته انبساط گرمایی اولین بار در فیزیکفا پدیدار شد.

]]>
انبساط گرمایی

ph 10 s4 garma enbesat 00 انبساط گرمایی

اگر در یک ظرف شیشه ای محکم باشد، معمولا برای باز کردن در ظرف روی آن آب داغ می ریزیم. وقتی دو لیوان شیشه ای در هم، گیر کرده باشند، با ریختن آب سرد در لیوان داخلی و گذاشتن لیوان بیرونی در آب گرم، می توانیم دو لیوان را از هم جدا کنیم. انبساط گرمایی همیشه هم مطلوب نیست. همه ما شکاف های مربوط به انبساط گرمایی را در پل ها دیده ایم. لوله ها در پالایشگاه ها اغلب شامل یک حلقه انبساط هستند، تا بر اثر افزایش دما تاب بر ندارند.دماسنج های معمولی ( مایع در شیشه ) بر این اساس عمل می کنند که مایعاتی مانند جیوه و الکل بیشتر از شیشه ای که در آن قرار گرفته اند منبسط می شوند.

ph 10 s4 garma enbesat 01 انبساط گرمایی

با در نظر گرفتن یک مدل ساده برای ساختار یک جامد بلوری می توانیم این انبساط گرمایی را درک کنیم. اتم ها توسط نیروهای الکتریکی در یک شبکه منظم در کنار هم نگه داشته شده اند،  و این نیروها چنان اند که گویی اتم ها را مجموعه ای از فنر ها به هم متصل کرده اند و همان ها هستند که به اتم ها نیرو وارد می کنند. این فنر ها کاملا سفت اند و به هیچ وجه فنر ایده آل نیستند. و در هر سانتی متر مکعب از جسم جامد در حدود ۱۰۲۳ عدد از این فنر ها موجود است.

ph 10 s4 garma enbesat 02 انبساط گرمایی

در هر دمایی اتم های جسم جامد در حال ارتعاش اند. وقتی دما را افزایش دهیم، اتم ها با دامنه بیشتری ارتعاش می کنند و فاصله متوسط میان آن ها زیاد می شود. این فرایند موجب انبساط کل جامد می شود. تغییر در هر یک از ابعاد خطی جسم جامد، مانند طول، عرض، ضخامت را انبساط طولی می گویند.

ph 10 s4 garma enbesat 03 انبساط گرمایی

با توجه به شکل بالا می توان تغییر طول را به ازای تغییر دمای ΔT، از رابطه زیر بدست آورد :

ph 10 s4 garma enbesat 16 انبساط گرمایی

که در این رابطه α را ضریب انبساط طولی می نامیم و مقدار آن به جنس جسم جامد بستگی دارد و یکای آن بر کلوین (K-1) یا بر درجه سلسیوس (C-1) است.

مثال ۱: پل بتونی به طول ۲۰۰ متر را در نظر بگیرید. افزایش طول این پل که دمای آن ۵۰ درجه سلسیوس زیاد می شود، چند سانتی متر است ؟(α=۱۲×۱۰۱/K)

حل مثال ۱:

ph 10 s4 garma enbesat 04 انبساط گرمایی

مثال ۲: ضریب انبساط طولی میله ای α=۲×۱۰ ۱/K است. اگر دمای این میله ۵۰C افزایش یابد، طول آن چند در صد افزایش می یابد ؟

حل مثال ۲:

ph 10 s4 garma enbesat 05 انبساط گرمایی

یک دهم درصد افزایش می یابد.

مثال ۳: ورقه ای فلزی و مسطیلی شکل به اضلاع a1 و b1 را در نظر بگیرید. بر اثر افزایش دمای ΔT ، طول اضلاع مستطیل به اندازه Δa و Δb افزایش می یابند. اگر ضریب انبساط طولی ورقه α باشد، نشان دهید که افزایش مساحت این ورقه با تقزیب مناسب از رابطه ΔA=A1(2α)ΔT به دست می آید.

حل مثال ۳:

ph 10 s4 garma enbesat 06 انبساط گرمایی

با توجه به اینکه α  خیلی کوچک است، α۲ خیلی کوچک تر است و می توان از جملات دارای  α۲ چشم پوشی کرد. بنابر این داریم :

ph 10 s4 garma enbesat 07 انبساط گرمایی

در مثال ۳ دیدیم که با یک تقریب مناسب می توان افزایش مساحت را از رابطه زیر بدست آورد :

ph 10 s4 garma enbesat 08 انبساط گرمایی

ضریب انبساط سطحی تقریبا دو برابر ضریب انبساط طولی است.

به همین صورت می توان براحتی نشان داد که ضریب انبساط حجمی تقریبا ۳ برابر ضریب انبساط طولی است و تغییر حجم را از رابطه زیر می توان بدست آورد :

ph 10 s4 garma enbesat 09 انبساط گرمایی

که در این رابطه β=۳α ضریب انبساط حجمی است.

مثال ۴: دمای ورقه فلزی به ضریب انبساط طولی α=۲×۱۰ ۱/K را چقدر افزایش دهیم، تا مساحت آن یک در صد افزایش یابد ؟

ph 10 s4 garma enbesat 10 انبساط گرمایی

چون مایع ها شکل معینی ندارند، انبساط آن ها را فقط به صورت حجمی بررسی می کنیم. و نتایج نشان داده است که ضریب انبساط حجمی مایع ها معمولا بزرگتر از ضریب انبساط حجمی جامد ها است.

برای انبساط مایع نیاز به ظرف داریم. بنابراین باید انبساط ظرف را نیز لحاظ کنیم. و انبساطی که ما در پایان مشاهده می کنیم، در واقع انبساط واقعی مایع نیست. و می توان با فرض برابر بودن حجم اولیه مایع و ظرف از رابطه زیر استفاده کرد :

ph 10 s4 garma enbesat 11 انبساط گرمایی

مثال ۵ : ظرفی فلزی با حجم ۲ لیتر و ضریب انبساط خطی α=۰٫۵×۱۰ ۱/K لبریز از مایعی با ضریب انبساط حجمی β=۲×۱۰ ۱/K است. اگر دمای ظرف و مایع درون آن را ۵۰ درجه سلسیوس افزایش دهیم، چند سانتی متر مکعب از مایع درون ظرف بیرون می ریزد ؟

حل مثال ۵:

ph 10 s4 garma enbesat 12 انبساط گرمایی

با توجه به مطالب فوق به تمرین های زیر پاسخ دهید :

تمرین ۱: یک گوی فلزی از داخل یک حلقه فلزی عبور می کند. ولی اگر گوی را گرم کنیم، در داخل حلقه گیر می کند. اگر به جای گوی حلقه را گرم کنیم چه اتفاقی می افتد ؟

تمرین ۲: دو نوار، یکی از آهن و دیگری از روی را پهلو به پهلو به همدیگر پرچ کرده ایم. به این ترتیب میله راستی داریم که وقتی آن را گرم می کنیم، به صورت خمیده در می آید. چرا آهن در طرف داخل خمیدگی قرار می گیرد ؟

تمرین ۳: دو میله از دو جنس متفاوت را در دمای یکسان در نظر بگیرید. اگر در این دما طول هر یک از میله ها متناسب با عکس ضریب انبساط طولی اش باشد، نشان دهید که اختلاف طول آن ها در همه دما ها یکسان است.

تمرین ۴: برای افزایش دما به اندازه ۳۲ درجه سلسیوس، میله ای که در مرکز آن شکافی وجود دارد به بالا تاب می خورد. اگر فاصله ثابت L0=3.77m و ضریب انبساط خطی میله α=۲۵×۱۰ ۱/K باشد، بالارفتگی x مرکز میله چقدر است ؟

ph 10 s4 garma enbesat 13 انبساط گرمایی

تمرین ۵: نشان دهید با تقریب مناسبی تغییر چگالیΔρ به ازای تغییر دمای ΔT از رابطه زیر بدست می آید:

ph 10 s4 garma enbesat 14 انبساط گرمایی

تمرین ۶: وقتی دمای یک استوانه فلزی از ۶۰ به ۱۰۰ افزایش پیدا می کند، طول آن به اندازه ۰٫۰۹۲ درصد زیاد می شود. درصد تغییر چگالی را حساب کنید.

تمرین ۷ : در دمای ۲۰ درجه سلسیوس، طول میله ای را با یک خط کش فولادی اندازه می گیریم و میبینیم که ۲۰٫۰۵cm است. میله و خط کش را در کوره ای با دمای ۲۷۰ درجه سلسیوس قرار می دهیم. در این حال طول میله را با همان خط کش برابر با ۲۰٫۱۱cm می سنجیم. ضریب انبساط گرمایی ماده تشکیل دهنده میله را حساب کنید. ( ضریب انبساط طولی فولاد α=۱۱×۱۰۱/K است.)

تمرین ۸ : شعاع یک گلوله فلزی در دمای صفر درجه سلسیوس برابر با ۱۰cm است. اگر دمای آن را به ۲۵۰ درجه سلسیوس برسانیم، حجم گلوله چند سانتی متر مکعب افزایش می یابد؟ (ضریب انبساط سطحی گلوله فلزی ۲α=۵×۱۰ ۱/K و π=۳ است)

تمرین ۹: یک فنجان آلومینیومی به گنجایش ۱۱۰cm3 را در دمای  ۲۲ درجه سلسیوس از گلیسیرین پر کرده ایم.  اگر دمای فنجان و گلیسیرین را به ۲۸ درجه سلسیوس برسانیم، چقدر گلیسیرین از فنجان لبریز خواهد شد؟ ( ضریب انبساط طولی آلومینیوم α=۲۳×۱۰ ۱/K و ضریب انبساط حجمی گلیسیرین β=۵٫۱×۱۰ ۱/K است)

تمرین ۱۰ : یک لوله شیشه ای قائم به طول ۱٫۲۸  متر را در دمای ۲۰C تا نیمه از مایعی پر کرده ایم. اگر لوله را گرم کنیم تا دمای آن به ۳۳C برسد، ارتفاع ستون مایع چقدر تغییر خواهد کرد ؟( ضریب انبساط طولی شیشه α=۱٫۱×۱۰ ۱/K و ضریب انبساط حجمی مایع β=۴٫۲×۱۰ ۱/K است)

تمرین ۱۱ : در وسط یک صفحه فلزی نازک که ضریب انبساط سطحی آن ۲α=۳٫۶×۱۰ ۱/K است، دو دایره به شعاع های ۲۵ سانتی متر را در دمای صفر درجه سلسیوس خارج نموده ایم. اگر دمای صفحه را به آرامی از صفر به ۲۰۰ درجه سلسیوس برسانیم، فاصله AB چند میلی متر می شود ؟

ph 10 s4 garma enbesat 15 انبساط گرمایی

تمرین ۱۲ : طول یک میله آهنی در دمای صفر درجه سلسیوس، یک میلی متر بیشتر از طول یک میله مسی در همین دما است. اگر دمای میله ها را به ۱۰۰ درجه سلسیوس برسانیم، طول میله مسی ۰٫۵ میلی متر بیشتر از طول میله آهنی خواهد شد. طول اولیه میله آهنی چند متر است ؟ ( ضریب انبساط طولی آهن و مس در SI به ترتیب α=۱٫۲×۱۰ ۱/K و α=۱٫۸×۱۰ ۱/K است.)

حل تمرین های انبساط گرمایی :

 

نوشته انبساط گرمایی اولین بار در فیزیکفا پدیدار شد.

]]>
http://physicfa.ir/%d8%a7%d9%86%d8%a8%d8%b3%d8%a7%d8%b7-%da%af%d8%b1%d9%85%d8%a7%db%8c%db%8c/feed/ 1
حل تمرین های فصل چهارم فیزیک دهم http://physicfa.ir/%d8%ad%d9%84-%d8%aa%d9%85%d8%b1%db%8c%d9%86-%d9%87%d8%a7%db%8c-%d9%81%d8%b5%d9%84-%da%86%d9%87%d8%a7%d8%b1%d9%85-%d9%81%db%8c%d8%b2%db%8c%da%a9-%d8%af%d9%87%d9%85/ http://physicfa.ir/%d8%ad%d9%84-%d8%aa%d9%85%d8%b1%db%8c%d9%86-%d9%87%d8%a7%db%8c-%d9%81%d8%b5%d9%84-%da%86%d9%87%d8%a7%d8%b1%d9%85-%d9%81%db%8c%d8%b2%db%8c%da%a9-%d8%af%d9%87%d9%85/#respond Tue, 11 Apr 2017 16:55:44 +0000 http://physicfa.ir/?p=6171 حل تمرین های فصل چهارم فیزیک دهم حل فعالیت ها و پرسش ها و تمرین های متن فصل چهارم کتاب درسی فیزیک دهم (دما و گرما) و حل تمرین های پایان فصل برای دانلود آماده شده است. موضوعات تمرین های فصل چهارم فیزیک دهم (دما و گرما): دما و دماسنجی انبساط گرمایی گرما تغییر حالت …

نوشته حل تمرین های فصل چهارم فیزیک دهم اولین بار در فیزیکفا پدیدار شد.

]]>
حل تمرین های فصل چهارم فیزیک دهم

ph10 s4 tamrin 00 حل تمرین های فصل چهارم فیزیک دهم

حل فعالیت ها و پرسش ها و تمرین های متن فصل چهارم کتاب درسی فیزیک دهم (دما و گرما) و حل تمرین های پایان فصل برای دانلود آماده شده است.

موضوعات تمرین های فصل چهارم فیزیک دهم (دما و گرما):

دما و دماسنجی

انبساط گرمایی

گرما

تغییر حالت های ماده

روش های انتقال گرما

قوانین گاز ها

دانش آموزان عزیز ابتدا مباحث بالا را مشاهده کنید تا با حل تمرین های مختلف تسلط لازم را برای حل تمرین های فصل چهارم کسب کنید و سپس تمرین ها را حل کنید و پاسخ را با پاسخ های ما مقایسه کنید، تا مشکلات خود را رفع کنید.

حل تمرین ها در دو بخش برای دانلود قرار گرفته است. بخش اول شامل حل تمامی فعالیت ها و پرسش ها و تمرین های داخل متن کتاب درسی و بخش دوم شامل حل تمامی تمرین های پایان فصل سوم فیزیک دهم است.

حل تمرین های فصل چهارم فیزیک دهم :

حل فعالیت ها و پرسش ها و تمرین های متن فصل چهارم :

حل تمرین های پایان فصل چهارم فیزیک دهم :

نوشته حل تمرین های فصل چهارم فیزیک دهم اولین بار در فیزیکفا پدیدار شد.

]]>
http://physicfa.ir/%d8%ad%d9%84-%d8%aa%d9%85%d8%b1%db%8c%d9%86-%d9%87%d8%a7%db%8c-%d9%81%d8%b5%d9%84-%da%86%d9%87%d8%a7%d8%b1%d9%85-%d9%81%db%8c%d8%b2%db%8c%da%a9-%d8%af%d9%87%d9%85/feed/ 0
تاثیر فشار و ناخالصی روی نقطه جوش، ذوب و انجماد http://physicfa.ir/%d8%aa%d8%a7%d8%ab%db%8c%d8%b1-%d9%81%d8%b4%d8%a7%d8%b1-%d9%88-%d9%86%d8%a7%d8%ae%d8%a7%d9%84%d8%b5%db%8c-%d8%b1%d9%88%db%8c-%d9%86%d9%82%d8%b7%d9%87-%d8%ac%d9%88%d8%b4%d8%8c-%d8%b0%d9%88%d8%a8-%d9%88/ http://physicfa.ir/%d8%aa%d8%a7%d8%ab%db%8c%d8%b1-%d9%81%d8%b4%d8%a7%d8%b1-%d9%88-%d9%86%d8%a7%d8%ae%d8%a7%d9%84%d8%b5%db%8c-%d8%b1%d9%88%db%8c-%d9%86%d9%82%d8%b7%d9%87-%d8%ac%d9%88%d8%b4%d8%8c-%d8%b0%d9%88%d8%a8-%d9%88/#comments Thu, 06 Apr 2017 18:31:37 +0000 http://physicfa.ir/?p=6148 تاثیر فشار و ناخالصی روی نقطه جوش، ذوب و انجماد فشار بخار: مولکول های یک مایع دارای انرژی جنبشی هستند و انرژی جنبشی مولکول معینی از یک مایع ضمن برخورد با سایر مولکول ها دائماً تغییر می کند. در یک لحظه معین تعدادی از مولکول ها دارای انرژی نسبتاً زیاد و تعدادی دارای انرژی نسبتاً …

نوشته تاثیر فشار و ناخالصی روی نقطه جوش، ذوب و انجماد اولین بار در فیزیکفا پدیدار شد.

]]>
تاثیر فشار و ناخالصی روی نقطه جوش، ذوب و انجماد

ph10 s4 feshar nakhalesi 00 تاثیر فشار و ناخالصی روی نقطه جوش، ذوب و انجماد

فشار بخار:

مولکول های یک مایع دارای انرژی جنبشی هستند و انرژی جنبشی مولکول معینی از یک مایع ضمن برخورد با سایر مولکول ها دائماً تغییر می کند. در یک لحظه معین تعدادی از مولکول ها دارای انرژی نسبتاً زیاد و تعدادی دارای انرژی نسبتاً کمی هستند. مولکول هایی که انرژی جنبشی آن ها زیاد است می توانند بر نیروی جاذبه مولکول های اطراف خود غلبه کرده و از سطح مایع فرار کرده و وارد فاز گازی شوند.

چگونگی جوشیدن مایع:

وقتی فشار بخار یک مایع با فشار جو برابر می شود مایع شروع به جوشیدن می کند. در این دما بخار حاصل در داخل مایع سبب ایجاد حباب و غلیان خاص جوشش می شود.

ph10 s4 feshar nakhalesi 05 تاثیر فشار و ناخالصی روی نقطه جوش، ذوب و انجماد

تشکیل حباب در دمای پایین تر از نقطه جوش غیر ممکن است زیرا فشار جو بر سطح مایع که بیش از فشار داخل آن است، مانع از تشکیل حباب می شود. دمای مایع در حال جوش تا هنگامی که تمام مایع بخار نشده است ثابت می ماند. در یک ظرف بدون در پوش، حداکثر فشار بخاری که هر مایع می تواند داشته باشد برابر با فشار جو می باشد.
فشار بخار هر مایع تنها از روی دما معین می شود بنابر این اگر فشار بخار ثابت باشد دما نیز ثابت است. برای ثابت ماندن دمای یک مایع در حال جوش باید به آن گرما داده شود زیرا در فرآیند جوش مولکول های با انرژی زیاد از مایع خارج می شوند. اگر سرعت افزایش گرما بیش از حداقل لازم برای ثابت نگه داشتن دمای مایع در حال جوش باشد، سرعت جوشش زیاد می شود ولی دمای مایع بالا نمی رود.

نقطه جوش یک مایع با تغییر فشار خارجی تغییر می کند. افزایش فشار باعث افزایش نقطه جوش و کاهش فشار باعث کاهش نقطه جوش می‏شود. به طور مثال در ارتفاعات، آب در دمای پایین‏تری به جوش می آید. نوسانات فشار جو در یک موقعیت جغرافیایی نقطه جوش آب را حداکثر تا ۲ درجه سانتیگراد تغییر می دهد ولی تغییر محل ممکن است باعث تغییرات بیشتر شود.

ph10 s4 feshar nakhalesi 03 تاثیر فشار و ناخالصی روی نقطه جوش، ذوب و انجماد

متوسط فشاری که هواسنج در سطح دریا نشان می دهد، یک اتمسفر ولی در ارتفاعات بالاتر کمتر از این مقدار است. مثلاً در ارتفاع ۵۰۰۰ پایی از سطح دریا متوسط فشاری که فشارسنج نشان می دهد ۰٫۸۳۶ اتمسفر است و نقطه جوش آب در این فشار ۹۵٫۱ درجه سانتیگراد می باشد.

ph10 s4 feshar nakhalesi 06 تاثیر فشار و ناخالصی روی نقطه جوش، ذوب و انجماد

پایین آوردن نقطه جوش یک مایع:
اگر نقطه جوش نرمال مایعی بالا باشد مایع در اثر گرما تجزیه می شود، می توان با کاهش فشار آن در دماهای پایین به جوش آورد. از این روش برای تقطیر مایعات در خلاء استفاده می شود. مثلاً با کاهش فشار تا ۰٫۰۱۲۱ اتمسفر می تران نقطه جوش ۱۰ درجه سانتیگراد که به طور قابل ملاحظه پایین تر از دمای معمولی است رساند. با کاهش فشار می توان آب غیر ضروری بسیاری از فراورده های غذایی را خارج کرده و آن ها را تغلیظ کرد. در این روش دمای فرآورده مورد نظر به دمایی که ممکن است.

اثر ناخالصی در نقطه‌ی جوش :

ph10 s4 feshar nakhalesi 07 تاثیر فشار و ناخالصی روی نقطه جوش، ذوب و انجماد

اثر ناخالصی باعث افزایش نقطه ی جوش می شود زیرا با ناخالصی مایع دیرتر جوش می آید. برای مثال در تابستان ها برای اینکه آب رادیاتور دیرتر جوش بیاید در آب آن کمی ضد جوش می ریزند که این کار موجب می شود آب دیر تر جوش بیاید و به ماشین آسیب نرسد. به عنوان مثال افزایش نمک در آب باعث افزایش نقطه جوش آن می‏ شود و بدین ترتیب می‏ توان نقطه جوش آب را به بالای ۱۰۰ درجه افزایش داد.

اثرناخالصی روی نقطه جوش دو حالت دارد :

۱) اگر ناخالصی غیرفرار باشد (مانند نمک) همواره نقطه جوش را بالا می برد.

۲) اگر ناخالصی فرار باشد (مانند الکل) گاهی باعث افزایش و گاهی باعث کاهش نقطه جوش می شود.

نقطه ذوب:

نقطه ذوب یکی از خواص فیزیکی اجسام به شمار می رود و درجه حرارتی است که در آن درجه جسم جامد به مایع تبدیل می شود یا به عبارت دیگر درجه حرارتی است که در آن درجه فشار بخار جامد با فشار بخار مایع برابر است. در واقع ذوب تغییر از ترتیب خیلی منظم ذرات در شبکه کریستالی به ترتیب خیلی اتفاقی که مشخصه یک مایع است می‌باشد. وقتی که درجه حرارت به حدی می رسد که در آن انرژی حرارتی ذرات به نیروهای درون کریستالی فائق شود جسم شروع به ذوب شدن می کند.

ph10 s4 feshar nakhalesi 02 تاثیر فشار و ناخالصی روی نقطه جوش، ذوب و انجماد

در مورد ترکیبات غیر یونی نقطه ذوب پایین است زیرا نیروهای بین مولکولی در مقایسه با نیروهای بین یونی ضعیف می باشند. در درجه حرارت ذوب حالت جامد و حالت مایع جسم با هم در حال تعادل هستند و برای یک جسم خالص در تمام مدت ذوب درجه حرارت ثابت می باشد. هنگامی که به جسم جامد حرارت داده می شود افزایش حرارت باعث بالا رفتن درجه حرارت آن می شود تا اینکه اولین ذره آن ذوب شود از این لحظه به بعد گرمای داده شده صرف ذوب شدن جسم جامد می شود و تا آخرین ذره جسم جامد باقی است، درجه حرارت بالا نمی رود که این درجه حرارت ذوب می باشد.

اگر حرارت دور شود درجه حرارت پایین نمی آید تا این که تمام مایع به جامد تبدیل شود( منجمد شود).  بنابراین نقطه ذوب و نقطه انجماد یک جسم خالص یکسان است. پس از ذوب کامل اگر حرارت دادن را ادامه دهیم مایع شروع به گرم شدن می کند تا به نقطه جوش برسد و در آن نقطه نیز تا آخرین قطره مایع باقی است درجه حرارت نقطه جوش ثابت می ماند.

تاثیر فشار اتمسفر روی نقطه ذوب:

تاثیر فشار اتمسفر روی نقطه ذوب بسیار جزئی می باشد. زیرا اگرچه افزایش فشار ذرات جامد را به یکدیگر نزدیک می کند و به این ترتیب نیروی بین مولکولی افزایش می یابد و بنابراین دمایی که برای جدا کردن مولکول ها لازم است کمی بیشتر می شود. ولی چون ذرات جامد در هر صورت به هم نزدیک هستند و قابلیت تراکم چندان زیادی ندارند، تغییر فشار خارجی نمی تواند تغییر زیادی در نقطه ذوب جامدات بدهد و به استثنای بعضی از مواد مثل یخ افزایش فشار، نقطه ذوب بیشتر جامدات را کمی افزایش می دهد که البته در مورد یخ افزایش فشار سبب کاهش نقطه ذوب آن می شود.

تاثیر ناخالصی روی نقطه ذوب:

وجود ناخالصی معمولا نقطه ذوب جسم را پایین می آورد و مخلوط دو ماده مختلف دارای نقطه ذوب پایین تری از هر کدام از این دو ماده است. اگر چنانچه دو ماده دارای نقطه  ذوب یکسانی باشند و مخلوط این دو ماده نیز دارای همان نقطه ذوب باشند می توان نتیجه گرفت که این دو ماده یکی هستند. به طور کلی از نزول نقطه ذوب که در اثر ناخالصی در یک ترکیب به وجود می آید، می توان برای شناسایی و پی بردن به وجود ناخالصی استفاده نمود.

نقطه انجماد:

وقتی یک مایع را به اندازه کافی سرد کنیم، به جامد تبدیل می شود. تبدیل شدن مایع به جامد را انجماد می‌گویند. دمایی که در آن ماده ی مایع به جامد تبدیل می شود، نقطه انجماد نامیده می شود.

ph10 s4 feshar nakhalesi 04 تاثیر فشار و ناخالصی روی نقطه جوش، ذوب و انجماد

بعضی از مواد، مثل یخ، در یک دمای معین از حالت جامد به حالت مایع در می آیند و قبل از ذوب شدن نرم نمی شوند. اگر این گونه مواد را سرد کنیم، در همان دمایی که ذوب شده اند، به حالت جامد در می آیند. موادی مانند یخ، قلع و سرب از این دسته موادند. این مواد دارای نقطه ذوب معین هستند. یعنی دقیقاً می توانیم بگوییم که این مواد در چه دمایی ذوب (یا منجمد) می شوند. در این گروه از مواد نقطه ی ذوب با نقطه ی انجماد برابر است.

گروهی دیگر از مواد در هنگام تبدیل از حالت جامد به مایع کم کم نرم می شوند. مثلاً قیر و شیشه وقتی گرم شوند ابتدا نرم می شوند و از حالت جامد خارج می گردند، سپس در اثر گرم شدن بیشتر، کم کم به طور کامل به حالت مایع در می آیند، این گونه مواد نقطه ی ذوب معینی ندارند و اصطلاحاً گفته می شود که این مواد ذوب خمیری دادند. موادی که دارای نقطه ی ذوب معینی هستند، نقطه ی انجماد می توانند به حالت جامد یا مایع یا به هر دو حالت وجود داشته باشند.

اثر ناخالصی در نقطه انجماد :

ناخالصی سبب کاهش نقطه ی انجماد می شود. در زمستان ها برای آن که آب داخل رادیاتور یخ نزند در آن ماده ایی به نام ضد یخ می ریزند که باعث می شود آب داخل رادیاتور یخ نبندد یا دیرتر یخ ببندد ضدیخ از مایعی شبیه الکل و آب مخلوط می شود.

نوشته تاثیر فشار و ناخالصی روی نقطه جوش، ذوب و انجماد اولین بار در فیزیکفا پدیدار شد.

]]>
http://physicfa.ir/%d8%aa%d8%a7%d8%ab%db%8c%d8%b1-%d9%81%d8%b4%d8%a7%d8%b1-%d9%88-%d9%86%d8%a7%d8%ae%d8%a7%d9%84%d8%b5%db%8c-%d8%b1%d9%88%db%8c-%d9%86%d9%82%d8%b7%d9%87-%d8%ac%d9%88%d8%b4%d8%8c-%d8%b0%d9%88%d8%a8-%d9%88/feed/ 2