حل تقويم وحدة الطاقة والتغيرات الكيميائية كيمياء ثاني عشر متقدم
الوحدة 14
أتقان المفاهيم
1 قارن وميز بين درجة الحرارة والحرارة؟
.الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة التي تتدفق من جسم ساخن إلى جسم بارد. درجة الحرارة هي قياس متوسط الحركة الجزيئية في عينة من المادة .
2 كيف تتغير طاقة الوضع الكيميائية لنظام ما خلال تفاعل ماص للحرارة ؟
أنها تزداد .
3 صف الحالة التي توضح تغير طاقة الوضع إلى طاقة حركية؟
.ستختلف إجابات الطالب. إجابة محتملة: خلال الأنهيار الجليدي، تتحول طاقة الوضع (لطاقة الكامنة)للثلج الموجود على ارتفاع عال إلى طاقة حركية بينما يتساقط الثلج أسفل الجبل .
4 كيف تتحول الطاقة الموجودة في الجازولين وتتحرر عندما يحترق في محرك سيارة؟
يتحول البعض إلى شغل لكي يتُم طلق تحريك مكابس المحرك وي الكثير من الطاقة في صورة الحرارة .
5 تغذية كيف يمكن مقارنة السعر الغذائي بالسعر ؟ماهي العلاقة بين الغذائي والكيلو سعر؟
.السعر الحراري الغذائي الواحد يعادل cal 1000 .السعر الحراري الغذائي الواحد يعادل kcal 1.
6 ما الكمية التي وحدتها (C·°g°(J؟
.الحرارة النوعية
7.صف ما يمكن أن يحدث في الشكل 22 حين يكون الهواء أعلى سطح البحيرة أبدر من الماء ؟
.إذا كان الهواء باردا بما يكفي، فقد يتكثف بخار الماء الخارج من البحيرة ستنتقل الحرارة من الماء الدافئ إلى الهواء البارد. سوف يصبح الهواء الموجود فوق الماء أكثر دفئا في الحال عن الهواء المحيط وسيظهر الضباب وهو يرتفع فوق البحيرة كالضباب .
8 الحرارة النوعية للإيثانول هي ا̄2.44 J°(g·°C) 60 يعني هذا؟
وهذا يعني أنه يلزم توفير J 44.2 لرفع درجة حرارة g 1 من الإيثانول درجة سيليزية واحدة.
9 .اشرح كيف يتم حساب كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة جسم ما ؟
.كمية الطاقة الالزمة تعادل حاصل ضرب كتلة الجسم وحرارتة النوعية وتغير درجة حرارته.
10 .تغذية عنصر غذائي يحتوي على Cal 124 ̄ما عدد السعرات الموجودة في هذا العنصر الغذائي ؟
124,000Cal.
11 كم جول يتم امتصاصها في عملية تمتص kcal 5720.0؟
2,393J.
12 .المواصلات يستخدم الإيثانول كمادة تضاف إلى الجازولين يحرر احتراق واحد مول من الإيثانول kJ 1367 من الطاقة كم عدد السعرات الحرارية التي يطلق من هذا التفاعل؟
327Cal.
13 لتبخر g 00.2 من الأمونيا، نحتاج إلى cal 656 ̄كم كيلو جول يلزم لتبخير نفس الكتلة من الأمونيا؟
2.74KJ.
14 .يحرر مول واحد من الإيثانول Cal 7.326 من الطاقة أثناء الاحتراقكم كيلو جول يتحرر؟
KJ1367.
15 .علم المعادن مسمار كتلته g 0.25 مصنوع من سبيكة يمتص J 250 من الحرارة عندما تتغير درجة حرارته من C°0.25 إلى C°0.78 ،فما هي الحرارة النوعية للسبيكة ؟
0.189 J/g∙°C.
16 لم يستخدم كوب من البلاستيك الرغوي كمسعر خاص بالطلاب ً بدلا من دورق زجاجي عادي؟
يتميز كوب الرغوة بأنه معزول بشكل أفضل من الكأس الزجاجي، لذا يتم نقل كمية ضئيلة جدا من الحرارة داخل أو خارج المسعر .
17 .هل التفاعل الموضح في الشكل 23 ماص للحرارة أم طارد للحرارة؟ كيف يمكنك معرفة ذلك ؟
.التفاعل ماص للحرارة حيث أن المحتوى الحراري النواتج يزيد عن المحتوى الحراري للمواد المتفاعلة بمقدار kJ 233.
18 اذكر مثالين على الأنظمة الكيميائية وعرف الكون بالنسبة لهذه الأمثلة ؟
الكون = النظام + األوساط المحيطة؛ ستختلف أجابات الطلاب .
19.في ظل أي ظروف تكون كمية الطاقة(q (المنطلقة أو الممتصة في تفاعل كيميائي مساوية للتغير في المحتوى الحراري (ΔH)؟
عند إجراء التفاعل تحت ضغط ثابت.
20.التغير في المحتوى الحراري لتفاعل ما ΔH له قيمة سالبةإلام يشير ذلك فيما يتعلق بطاقة الوضع الكيميائية لنظام ما قبل وبعد التفاعل؟
.تنخفض الطاقة الكامنة الكيميائية للنظام بعد التفاعل عما كانت عليه قبل التفاعل.
21 ما هي إشارة ΔH لتفاعل طارد للحرارة؟ ولتفاعل ماص للحرارة؟
.يصبح ΔH سالبا في التفاعل الطارد للحرارة وموجبا في التفاعل الماص للحرارة.
أتقان حل المسائل
1.كم جولا من الحرارة تفقده كتلة جرانيت مقدارها kg 3850 عندما تقل درجة حرارتها من C°2.41 إلى C°9.12-؟ الحرارة النوعية ̄0.803 J°(g·°C) هي للجرانيت
1.56 × 10 بلأس 8 J.
2 سباحة حمام سباحة حمام أبعاده هي .20.0 m × 12.5 m هي ملئ بالماء حتى عمق m 74.3 فإذا كانت درجة الحرارة الأولية هيC°4.18 ،فما مقدار الحرارة الذي يجب إضافته للماء لرفع درجة الحرارة إلى C°0.29؟ افترض أن كثافة الماء mL/g 000.1 ̄.
4.16 × 10بلأس 10 J.
3 .تحضير الطعام عند وضع g 2.10 من زيت الكانولا اللفت في قدر وعاء عند درجة حرارة C°0.25 ،فإنه يحتاج إلى
kJ 34.3 من الحرارة لتسخينه لدرجة حرارة C°4.196 ̄فما هي الحرارة النوعية لزيت الكانولا ؟
1.91 J/(g∙°C) .
4 ما هي كمية الحرارة التي تمتصها قطعة من الرصاص كتلتها 7g.44 حين ترتفع درجة حرارتها بمقدار C°4.65 ̄؟
377J.
5 .السبائك عند وضع قطعة من سبيكة ساخنة كتلتها g 8.58 في g 125 من الماء البارد في كالوريميتر، تقل درجة حرارة السبيكة بمقدار C°1.106 ،بينما ترتفع درجة حرارة الماء بمقدار C°5.10 ̄ما الحرارة النوعية لهذه السبيكة ؟
0.880 J/(g∙°C).
6 .الحرارة المولية لانصهار الميثانول تبلغ mol/22kJ.3 ماذا يعني هذا؟
هذا يعني أنه يلزم توفير kJ 22.3 من الطاقة النصهار مول واحد من الميثانول.
7 فسر كيف يمكن للعرق أن يساعد في تبريد جسمك؟
.يبرد جسمك حيث أنه يوفر الحرارة الالزمة لتبخير الماء من جلدك.
8 وضف الشكل 24 لحساب كمية الحرارة اللازمة لتبخير mol 33.4 من الماء عند درجة حرارة C°100 ̄؟
176 kJ.
9 .زراعة يتم رش الماء على مناطق في الأرض الزراعية خلال الليالي الباردة̄إذا كان متوسط مقدار الماء الذي يتجمد في كل منطقة هو g 8.11 ،فما كمية الحرارة الناتجة ؟
-3.94 kJ.
10 في أي ظروف يحتمل أن يصبح التفاعل الكيميائي الماص للحرارة والذي تزداد فيه إنتروبي النظام تلقائيا ؟
.من المرجح أن يكون هذا التفاعل تلقائيا فقط في ظل درجات الحرارة المرتفعة .
11 .دراجات صف التحول في الطاقة الذي يحدث حين ينحدر راكب دراجة على منحنى طويل، ثم يقاوم لصعود المنحدر؟
.خلال النزول، تتحول الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية عند الحركة. عند الصعود، تتحول الطاقة الكيميائية الكامنة والحركة الجزيئية إلى طاقة كامنة .
12 .المشي لمسافات طويلة تخيل أنك قررت في يوم باردا أن تأخذ معك ترموس من الحساء الساخن وأنت تتنزه لمسافة طويلة سيرا وضح لم ينبغي عليك غسل الترموس بالماء الساخن اولا قبل وضع الحساء الساخن فيه ؟
.ينقل الماء الساخن الطاقة إلى الترموس في صورة حرارة، مما يرفع درجة حرارة الترموس إلى ما يقرب من درجة حرارة الحساء نظرا لتشابه درجة حرارة الترموس الساخن والحساء، سوف يفقد الحساء قليلا من الحرارة .
13 .حلل بحسب طاقة الوضع للحالة الظاهرة في الصورة وطاقة الوضع الكيميائية والطاقة الحركية والحرارة؟
.الثلج له طاقة كامنة موضعية والتي تتحول إلى طاقة حركية عند التحرك. الخشب له طاقة كيميائية كامنة والتي يمكن تحويلها إلى حرارة وضوء وطاقة حركية .
14 .تنبأ أي من المركبين، غاز الميثان (CH4 )أو بخار الميثانال (CH2O ،)يمتلك حرارة احتراق أكبر̄فسر إجابتك (تلميح اكتب وقارن بين المعادلات الكيميائية الحرارية لتفاعلي الاحتراق)؟
.من المرجح أن يكون لغاز الميثان حرارة احتراق أكبر.
15 .طاقة الرياح أجر بحثا عن استخدام الرياح كمصدر للطاقة الكهربائية اشرح؟
.سوف يلاحظ الطالب أن الرياح مصدر غير دائم للطاقة وسوف تكون حاجة دائمة إلى مصادر بديلة. طاقة الرياح مصدر غير ملوث. قد يعترضُ بعض الناس حيث تعيق طواحين الهواء الجمال الطبيعي للمناظًر الطبيعية. يمكن لطواحين الهواء أيضا أن تقتل الطيور. عند وضع طواحين بعيدا عن الشاطئ، فقد يتأثر السمك سلبا بهذه الهياكل والتراكيب.