طرق انتقال الحراره

1. انتقال الحرارة بطريقة التوصيل 

•         التوصيل انتقال الحرارة بواسطة جسيمات المادة الصلبة. جسيمات المادة لا تغير مكانها, بل تهتز فقط.

•         تختلف المواد عن بعضها البعض بخواصها إحدى هذه الخواص التي تعلمناها هي توصيل الحرارة.

•          في الطبيعة مواد جيدة التوصيل للحرارة ومواد أخرى رديئة التوصيل أي عازله. المواد التي تنتقل الحرارة عبرها بسرعة هي موصلات جيدة للحرارة, اما المواد التي تنتقل الحرارة عبرها ببطء هي رديئة التوصيل الحراري.

•         جميع المعادن من المواد الموصلة الجيدة للحرارة (تدعى الفلزات). لذلك, قضيب الحديد يسخن عند وضعه في الماء الساخن, الملعقة المعدنية تسخن عندما نتركها في وعاء الطبيخ الساخن.

•         من المواد رديئة التوصيل الحراري, القطن, الصوف, الهواء المحصور (اكياس مليئة بالفقاعات, الهواء المحصور داخل البلوكات التي نبني منها البيت, الهواء المحصور بين فرو الدب), الفلين, الخشب, البلاستيك وغيرها.

•         لذلك, يمكن ان نفسر استعمال البلاستيك كمقابض للطناجر, الصوف للجراسي (لكي يمنع انتقال الحرارة من جسم الانسان الى البيئة).

2. انتقال الحرارة بواسطة الحمل 

•         الحمل: انتقال الحرارة بواسطة الجسم الغازي أو السائل.

•         عند تسخين غاز او سائل في هذه الطريقة,  ونتيجة لاختلاف درجات الحرارة في أماكن مختلفة في السائل أو في الغاز, تنتقل جسيمات الغاز او السائل من مكان الى اخر مع الطاقة التي اكتسيتها الى مكان اخر. تدعى التيارات التي تتكون نتيجة الحركة بتيارات الحمل.

•         نقل الحرارة بواسطة الحمل ينتقل تيار السائل أو الغاز الساخن من مكان إلى أخر

•         عندما يستطيع الهواء ان يتحرك (غير محصور) يكون موصل للحرارة, فمثلا عندما نجلس بقرب المدفئة نشعر بحرارتها عبر الهواء الموجود بين المدفئة وبيننا.

•         مثلا عندما نسخن وعاء فيه ماء على لهب, يسخن الماء القريب من اللهب فيندفع الى اعلى ويحتل مكانه الماء البارد في الأسفل, كذلك الامر في السخان الشمسي, تسخين هواء الغرفة بواسطة المكيف وغيرها.

3. انتقال الحرارة بواسطة الأشعاع

•         عندما يمتص الجسم الأشعه ترتفع درجة حرارته أي يرتفع معدل طاقة حركة جسيماته.

•         في هذه الطريقة, يتم انتقال الحرارة عن بُعد دون ملامسة أي ماده أي ان الحرارة تنتقل ايضا داخل الفراغ .

•         اشعة الشمس: عندما تسقط الأشعه بأنواعها المختلفه على الجسم يمتص هذا لجسم جزءاً منها ويعكس الجزء الآخر وعندما يمتص الجسم الأشعه ترتفع درجة حرارته أي يرتفع معدل طاقة حركة الجسيمات

•         الأشعه  نوع من انواع الطاقه تتحول الى حرارة عندما تقوم الأجسام بأمتصاصها.

•         لا يمكن ان تنتقل الحرارة عبر الفراغ, بواسطة التوصيل او بواسطة الحمل, لانه لا توجد جسيمات لنقل الحرارة, بامكان الحرارة ان تنتقل عبر الفراغ بواسطة الاشعة فقط.

ماهي طرق انتقال الحرارة ؟

-هناك ثلاث طرق لانتقال الحرارة وهي (التوصيل والحمل والاشعاع)

*اولا :انتقال الحرارة بالتوصيل

-يقوم المعلم بتحديد المشكلة وهي

- كيف تنتقل الحرارة خلال المواد الصلبة؟

-يقوم التلاميذ بمناقشة بعضهم البعض والتعامل مع المشكلة ومناقشة المعلم ايضا من خلال طرح بعض الاسئلة المتعلقة بالموضوع،ثم يقوم التلاميذ بجمع معلومات عن المشكلة

-ثم يقوم المعلم بمساعدتهم عن طريق اعطاء بعض المعلومات لهم ويقول لهم مثلا اذا كان لدينا ساق نحاس وساق حديد ولهب وقمنا بوض كل منهم علي اللهب ماذا يحدث؟

ساق حديد،ساق نحاس

 

-يقوم الطلاب بالمناقشة مع المعلم والقيام بهذه التجربة بأنفسهم والبحث  عنها خلال شبكات الانترنت وجمع المعلومات .

*الاجابة *

-انتقال الحرارة فى المواد الصلبة بالتوصيل عند وضع ساق النحاس أو الحديد على اللهب فإنه يسخن

-تنتقل إلى نهاية الساق الملامس للثلج وينصهر جزء منه .

-تنتقل الحرارة من الطرف الساخن إلى الطرف البارد .

وهذا فيديو يوضح طرق انتقال الحرارة بالتوصيل

https://www.youtube.com/watch?v=izq9w_wyFrM

-هل انتقال الحرارة خلال ساق الحديد اسرع ام النحاس؟؟؟

-يقوم التلاميذ بمناقشة بعضهم البعض وجمع المعلومات ثم يقوم  المعلم بمساعدتهم واعطائهم بعض المعلومات والادوات

*يتم تقسيم التلاميذ إلى مجموعتين ( أ ، ب): 

-1 مجموعة أ : يتم توزيع عليها : سلك غليظ من النحاس طوله حوالى 30 سم – مثبت علية دبابيس رسم بواسطة شمع على مسافات قدرها 3 سم .

2 - مجموعة ب : يتم توزيع عليها : سلك غليظ من الحديد طوله حوالى 30 سم مثبت عليه دبابيس رسم بواسطة شمع على مسافات قدرها 3 سم .

-3  مناقشة التلاميذ فى خطوات إجراء النشاط وتدوين الملاحظات

 -4تدون كل مجموعة ملاحظاتها فى الجدول التالى :

وجه المقارنة	زمن سقوط دبوس 1	زمن سقوط دبوس 2	زمن سقوط دبوس 3	زمن سقوط دبوس 4	زمن سقوط دبوس 5
ساق الحديد
ساق النحاس

*الاجابة*

تنتقل الحرارة فى المواد الصلبة بالتوصيل·

تنتقل الحرارة بالتوصيل فى الساق من طرفها الساخن إلى طرفها البارد·

الدبوس الأقرب من اللهب يسقط أولا ثم التالى ثانيا وهكذا·
ومن سقوط دبابيس الساق النحاسية أقل من الساق الحديدية ·

انتقال الحرارة فى ساق النحاس أسرع من انتقال الحرارة فى ساق·

 الحديد

-وهذا الفيديو يوضح انتقال الحرارة في ساق النحاس اسرع من انتقال الحرارة في ساق الحديد

https://www.youtube.com/watch?v=izq9w_wyFrM

-والاستعانة بهذه المواقع لتساعدهم:

http://ed-flash.com/Fcat.aspx?catid=8

http://www.jce.divched.org/video

الطاقة مصادرها وصورها

                                                 الطاقة 

" هي القدرة على بذل شغل أو إحداث تغيير "

صور الطاقة  :

 للطاقة صور متعددة ومنها   

الطاقة الميكانيكية (طاقة وضع وطاقة حركة )   ، الطاقة الضوئية   ، الطاقة الصوتية ، الطاقة الكهربية                الطاقة الكيميائية  ،الطاقة الحرارية ، الطاقة النووية

مصادر الطاقة :  ومنها  الشمس  ، الرياح ،الغذاء، الوقود،حركة المياه ( المساقط المائية )، التفاعلات النووية

الشمس والرياح وحركة المياه

تسمى مصادر طاقة نظيفة   بعكس الوقود والتفاعلات النووية

تحول الطاقة بين طاقة وضع وطاقة حركة

نشاط  :

 ارفع كرة من كرات التنس من مستوى سطح الأرض الى مستوى رأسك أترك الكرة لتسقط ....

 ماذا تلاحظ ؟

نلاحظ أن :

 الكرة تسقط ثم تصعد لأعلى ثم تسقط  . .  وهكذا

التفسير  :

 عند رفع الكرة تكتسب طاقة وضع يساوي الشغل المبذول لرفع الكرة 

عند ترك الكرة تسقط  تتحول هذه الطاقة الى طاقة حركة

الشغل ( الطاقـــة ) = القـــــوة × الإزاحـــــــة

 

 طاقة الوضع 

" هي الطاقة المختزنة في الجسم نتيجة الشغل المبذول عليه "

 

 طاقة الحركة 

" الشغل المبذول أثناء حركة الجسم "

 

الطاقة الميكانيكية 

مجموع طاقتي الوضع والحركة تسمى الطاقة الميكانيكية

الطاقة الميكانيكية = طاقة الوضع + طاقة الحركة

س - الطاقة الميكانيكية للجسم عند وصوله الى الأرض تساوى طاقة حركة فقط      ( علل )

لأن طاقة الوضع تساوي صفر

س - الطاقة الميكانيكية للجسم عند أعلى ارتفاع له تساوي طاقة وضعه فقط        ( علل )

لأن طاقة الحركة تساوي صفر

نلاحظ أن

1- رفع كرتين من الحديد يتطلب مجهود اكبر من حالة رفع كرة واحدة

 أي

تزداد الطاقة المبذولة لرفع جسم لأعلى كلما زاد وزن الجسم

نستنتج أنه :

 تزداد طاقة الوضع المختزنة بالجسم بزيادة وزن الجسم  ( تناسب طردي )

2-  رفع كرة من الحديد لمسافة نصف متر يتطلب مجهود أقل من رفعها لمسافة متر كامل

أي

تزداد الشغل المبذول لرفع جسم لأعلى بزياد الأرتفاع

نستنتج أنه

تزداد طاقة الوضع لجسم بزيادة ارتفاعه عن سطح الأرض ( تناسب طردي )

 

             طاقة الوضع = وزن الجسم × الأرتفاع

نحسب وزن الجسم من العلاقة

وزن الجسم =  كتلة الجسم × عجلة الجاذبية الأرضية

عجلة الجاذبية الأرضية ثابتة في المكان الواحد = 9.8 م/ث2

* العوامل المؤثرة على طاقة الحركة

1- اذا كانت هناك سيارتان متماثلتان في الكتلة فأن السيارة الأسرع تحتاج طاقة أكبر لإيقافها

نستنتج أنه :

  تزداد طاقة الحركة للجسم بزيادة سرعته (تناسب طردي )

2- اذا كانت هناك سيارتان تتحركان بسرعة واحدة  فأن السيارة الأكبر في الكتلة تحتاج لطاقة أكبر في إيقافها

نستنتج أنه

 تزداد طاقة الحركة للجسم بزيادة كتلته ( تناسب طردي )

 

طاقة الحركة =          الكتلة × مربع السرعة

نلاحظ أن

 طاقة الحركة تتناسب مع مربع السرعة أي أنه اذا زادت السرعة للضعف تزداد طاقة الحركة أربعة أضعاف

-ماهي انواع الطاقة ؟؟

-يقوم المعلم بطرح المشكلة وهي

- من اين تأتي الكهرباء التي نستخدمها كثيرا في حياتنا ؟؟؟

-يقوم التلاميذ بجمع المعلومات والمناقشة مع المعلم ويتوصلوا الي الاجابة .

*الاجابة*

طاقة الحيوان،طاقة حرارية،طاقة كهربائية،طاقة نووية،طاقة الرياح،طاقة المد والجزر،طاقة كيميائية،

 

تاتي الكهرباء من السد العالي وهو اكبر مصدر للكهرباء ،حيث ان   قوة دفع المياه التي تدير التوربينات والتي بدورها تسيّرمولد الكهرباء كما يحدث في مصر في السد العالي وفي أمريكا تمثل كهرباء الطاقة المائية 12% من جملة الكهرباء المنتجة ويمكن مضاعفتها إلي 72 ألف ميجاوات حيث تتوفر مياه الأنهار والبحيرات