Riffa3i
04-24-2008, 08:49 PM
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
هالمشاركة منقولة وتمت بواسطة الأخت شمعة غرام
جزاها الله خير
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
المقدمة :
كم درجة اليوم ؟ للإجابة بهذا السؤال بدقة يلزمك ترمومتر- أي ميزان حرارة لقياس ذلك. جميع الترمومترات مدرجة بمقاييس تستخدم نقطتين ثابتتين هما: درجة حرارة انصهار الجليد، ودرجة حرارة غليان الماء على ضغط جوي عياري. هنالك ثلاثة مقاييس مهمة لدرجة الحرارة هي: مقياس سليسيوس ومقياس فرنهيت والمقياس المطلق أو مقياس كلفن. فدرت انصهار الجليد على مقياس سليسيوس هي صفر5س، ودرجة غليان الماء 5100س. على مقياس فرنهيت درجة انصهار الجليد هي 532ف ودرجة غليان الماء 5212 ف. بمقياس كلفن فيبدأ من أدنى درجة حرارة ممكنة نظرياً، وهي درجة الصفر المطلق؛ والدرجة فيه مساوية فيه قدراً للدرجة في مقياس سليسيوس.
العرض:
*درجة الحرارة:
درجة الحرارة هي قياس لمدى لسرعة تحرك جزيئات الجسم, أما الحرارة هي طاقة الجسم المكتسبة, فدرجة حرارة الثلج تتكون من أقل من درجة حرارة ماء يغلي, ودرجة حرارة ماء دافئ تكون وسطا بين الدرجتين. عندما تتغير درجة الحرارة فإن خواصاً كثيرة للمادة تتغير, فمثلا؛ حجم الأجسام يتغير, والمقاومة الكهربائية للمواد تتغير, ولزوجة السوائل تتغير. وهذه التغيرات التي تحدث للمواد يمكن الاعتماد عليها في قياس درجة الحرارة, ووحدة درجة الحرارة وحدة أساسية يجب أن تُعرَف كما عرفنا المتر والجرام والثانية وغيرها من الوحدات الأساسية. وقد شاع في العالم مقياسان لقياس درجة الحرارة, وهما التدريج المئوي, والتدريج الفهرنهايتي, ولو أن العالم الآن في طريقة للاستغناء عن التدريج الأخير. فالتدريج الأول يعتبر درجة الحرارة التي يتجمد فيها الماء عند ضغط جوي واحد على أنها الصفر (c50), ودرجة الحرارة التي يغلي فيها الماء عند ضغط جوي واحد على أنها(c5100), بينما في التدريج الفهرنهايتي تكون هاتان الدرجتان (c532) و (c5212) على التوالي. ولكن وحدة درجة الحرارة في النظام العالمي للوحدات هي الكلفن ( Kelvin )، وقد وضع هذا التدريج على أساس أنه توجد درجة حرارة دنيا مطلقة، سُميت بالصفر المطلق, وهي أدنى درجة حرارة يمكن الوصول إليها، وتساوي (c 5 -273.15) ؛ بمعنى أنه لا يمكن أن توجد درجة حرارة أقل من الصفر المطلق. وقد عرفت درجة الحرارة المطلقة (absolute temperature), على أنها درجة الحرارة المئوية مضافاً إليها (c 5 273.15).
*انتقال الحرارة:
1. انتقال الحرارة بالتوصيل:
إذا عرضنا طرف قضيب فلزي للهب فترة من الزمن, في حين نمسك بيدنا الطرف الآخر فإننا نلاحظ أن درجة حرارة الطرف غير المعرض للهب تبدأ بالارتفاع شيئأ فشيئأ، مع أنه غير متعرض للهب مباشرة ، وهذه الظاهرة تسمى (ظاهرة التوصيل الحراري). وتفسيرها أن جزيئات الطرف الساخن والتي تهتز أصلاً, والتي تتحرك حركة توافقية بسيطة، تزداد سرعتها عند التسخين، وبالتالي يزداد اتساع اهتزازاتها, نظراً لأنها اكتسبت طاقة. ونظرأ لاصطدامها مع الجزيئات المجاورة, فإنها تنقل لها الطاقة شيئأ فشيئأ مع استمرار التسخين, وبالتالي تنتقل الحرارة عبر المادة من طرف إلى طرف آخر. والمعروف عن الفلزات قاطبة أنها جيدة التوصيل للكهرباء، وكذلك جيدة التوصيل للحرارة، أما توصيلها الجيد للكهرباء، فهو بسبب وجود إلكترونات حرة فيها؛ أما توصيلها الجيد للحرارة, فيعود إلى الجزيئات والى الإلكترونات الحرة معأ. وقد مر معنا أن الجسم الذي درجة حرارته أعلى يفقد حرارة، وأن الجسم الذي درجة حرارته اقل يكسب حرارة عند حدوث اتصال بين الجسمين ء أي أن اتجاه سريان الحرارة هو دائمأ من النقطة التي درجة حرارتها أعلى إلى النقطة التي درجة حرارتها أقل. ولكن معدل سريان الحرارة عبر المواد يختلف باختلاف نوع المادة، وقد ذكرنا أن الفلزات جيدة التوصيل، ولكن لو أخذنا مواد أخرى كالخشب والزجاج والفخار، فإننا نجدها رديئة التوصيل للحرارة.
2. انتقال الحرارة بالحمل:
إذا وضعنا إناء به ماء على لهب مصدر حراري, فإن قعر الإناء يسخن, وبالتالي يسخن الماء الملامس له, فيتمدد وتقل كثافته, وبذلك يرتفع إلى أعلى ويحل محله ماء بارد يهبط من المناطق العليا إلى أسفل, فيسخن هذا الماء, ويرتفع أيضأ إلى أعلى وهكذا. ومن خلال حركة جزيئات الماء التي ترتفع إلى أعلى, يتم نقل الحرارة من المناطق السفلى للإناء إلى المناطق العليا له. وتسمى الطريقة التي تنتقل الحرارة بها هنا (الحمل )؛ وهي كما نلاحظ تقتضي أن تغادر الجزيئات الساخنة أماكنها ناقلة معها الحرارة إلى الجزيئات الباردة. وهي تختلف عن انتقال الحرارة بطريقة التوصيل؛ إذ أن الجزيئات في الطريقة السابقة (التوصيل) لا تغادر أماكنها.
3. انتقال الحرارة بالإشعاع:
لا بد أنك جلست يومأ أمام مدفأة, وأنك شعرت بالدفء والسؤال الذي يتبادر للذهن هو كيف وصلتك حرارة المدفأة ؟ إن حرارة المدفأة لا يمكن أن تكون قد وصلتك بالتوصيل ء إذ أنك لا تلمس المدفأة, كما أنها لا تكون قل وصلتك بالحمل, إذ أنك والمدفأة على مستوى أفقي واحد. إن الطاقة الحرارية وصلتك بطريقة أخرى تسمى, الإشعاع. والتعبير الذي استعملناه (الإشعاع) يدل على فقد مستمر للطاقة من سطح الجسم. وهذه الطاقة تسمى الطاقة المشعة, أو الإشعاعية الحرارة. ويفقدها الجسم أو يشعها بسرعة الضوء وإذا سقطت على جسم غير شفاف, فأنه سيمتصها, ويحولها إلى حرارة. ومقدار الطاقة التي يشعها سطح معين من وحدة المساحة خلال وحدة الزمن, تعتمد على طبيعة السطح, وعلى درجة حرارته. فإذا كانت درجة حرارة السطح منخفضة, فأن معدل إشعاع الطاقة يكون متدنيا؛ وكلما ارتفعت درجة الحرارة زادت كمية الحرارة التي يفقدها الجسم بالإشعاع. ولكن التناسب ليس خطأ بين الطاقة المفقودة بالإشعاع, وبين درجة الحرارة؛ إذ أن الطاقة تتناسب مع درجة الحرارة المطلقة مرفوعة للقوة. أما طبيعة الإشعاع, فحتى درجة حرارة 300 س, فإن الإشعاع يكون على شكل موجه تحت حمراء في معظمه, ولكن إذا ارتفعت درجة حرارة الجسم أكثر فأكثر يبدأ بإشعاع موجات أخرى مرئية.
*الترمومترات:
لقد ذكرنا أنا نقيس درجة الحرارة بالترمومترات، والترمومترات تختلف باختلاف درجة الحرارة المراد قياسها، فهناك ترمومترات لقياس درجات الحرارة الشديدة البرودة، والتي قد تقترب من درجة الصفر المطلق، وهناك ترمومترات لقياس درجات الحرارة العالية، والتي قد تحاكي درجة حرارة الشمس، وسنناقش هنا بعضاً منها:
أ - الترمومتر الزئبقي:
وهو يتكون من أنبوبة زجاجية رفيعة, في نهايتها انتفاخ به زئبق, وتوضع علامة عند النقطة التي يتجمد فيها الماء, وهي درجة الصفر المئوي, وعلامة أخرى عند النقطة التي يغلي فيها الماء وهي (C 5100), ثم تقسم المسافة بين النقطتين إلى مائة تدريج متساوية، ويمكن أن يقيس هذا الترمومتر درجات الحرارة ما بين (C520 ) و (C5220) ء ولكن إذا أردنا قياس درجات حرارة شديدة البرودة فان الكحول يستخدم بدلا من الزئبقي, حيث أن درجة الحرارة التي يتجمد فيها (الكحول (C5220.
ب – الترمومتر البلاتيني:
وهو ترمومتر تعتمد نظريته على أن مقاومة المواد تتغير بتغير درجة الحرارة، وهذا الترمومتر يمكن أن يقيس درجات الحرارة بين( C540و (C51200بدقة كبيرة, وهو يتكون من سلك بلاتيني رقيق ملفوف حول اسطوانة مصنوعة من الميكا محتواة على أنبوب من الزجاج الصلب.
ج- ترمومتر الازدواج الحراري:
يتكون ترمومتر الإزداوج الحراري من سلكين معدنيين مختلفين موصلين على التوازي. فإذا وضعت وصلة عند درجة حرارة معروفة مثل ماء وثلج في توازن حراري أي عند الصفر المئوي, والوصلة الأخرى توضع عند درجة الحرارة التي يراد قياسها, فإن فرقأ في الجهد الكهربائي ينشأ بين الوصلتين, وهذا الفرق في الجهد مقياس للفرق في درجتي الحرارة بين الوصلتين.
د- ترمومتر الكبس:
تترتب جزيئات البلورات السائلة في صفوف منتظمة كما في البلورات الجامدة لكنها تنساب كالسائل. بعض هذه البلورات يتغير لونه تبعاً لدرجة الحرارة, فيستخدم في ترمومترات شريطية لأخذ درجة حرارة الأطفال, فالحرارة تعيد ترتيب الجزيئات ميسرة بذلك مرور الضوء عبر السائل فتتوهج بلون مختلف تبعاً لدرجة حرارة الطفل.
*البيرومتر:
يستخدم البيرومتر في قياس درجات الحرارة العالية كدرجة حرارة الآفا المنبثقة من البراكين, أو درجة الحرارة داخل فرن صناعة الزجاج. تتوهج الأشياء بألوان مختلفة حسب درجة حرارتها. ويحتوي البيرومتر فتيلة كهربائية يسخنها تيار كهربائي حتى يتساوى لونها مع لون الجسم المتوهج. ثم تقاس درجة الحرارة بمقياس هذا التيار.
الخاتمة:
وفي الختام نستنتج أن: درجة الحرارة هي قياس لمدى لسرعة تحرك جزيئات الجسم, أما الحرارة هي طاقة الجسم المكتسبة, وأن طرق انتقال الحرارة ثلاث, الحمل والتوصيل والإشعاع, وتقاس الحرارة بعدة مقاييس أهمها: المقياس السيليزي, المقياس الفهرنهايتي, ومقياس كلفن.
http://www.geocities.com/cac_20002000
http://www.jamal.i8.com
http://www.3almfuture.cjb.net
وهاذي ثاني
الكميات العديدة و الكميات المتجهة
تقسم الكميات الفيزيائية الى نوعين :
1- الكميات العددية ( القياسية ) Scalar Quantities
وهذه الكميات يلزم لتعريفها مقدار عددي ( عدد حقيقي ، رقم ) ووحدة فيزيائية . ومن هذه الكميات :
الحجم , الكتلة , الزمن , الشغل والطاقة .
فمثلاً نقول : حجم المخبار = 200 سم3 , كتلة الكرة = 80 غم .
2- الكميات المتجهة Vector Quantities
وهي الكميات التى يلزم لتعريفها مقدار عددي (عدد حقيقي موجب) ووحدة فيزيائية واتجاه . ولا يتم تعريفها الا اذا اكتملت هذه العناصر .
ومن الامثلة على الكميات المتجهة : السرعة , القوة , التسارع و الازاحة .
فمثلاً ، إذا قلنا تحركت سيارة بسرعة 60 كم/ ساعة فقط , فهذا لايتم المعنى , لأن تحركها قد يكون شمالاً أو جنوباً أو في أي اتجاه، وفي كل حالة تكون النتيجة مختلفه.
كل كمية فيزيائية متجهة يمكن تمثيلها بمتجه "vector" معين ، والمتجه هو:
" تمثيل رياضي يُعبر عن الكمية الفيزيائية المتجهة مقداراً واتجاهاً وهو عبارة عن خط مستقيم في نهايته سهم ، وطول الخط المستقيم يتناسب مع مقدار الكمية الفيزيائية ، في حين أن اتجاه السهم يدل على اتجاه الكمية الفيزيائية المتجهة".
المسافة والإزاحة
*تمهيد
تعتبر حركة الأجسام من المظاهر المألوفه في حياتنا .فالأرض ومن عليها في حالة حركة وكذلك المجرات ..... ، ومن الأمثلة على الحركة: سقوط الأجسام وجريان الماء وحركة السيارات .... . ويقصد بمفهوم الحركة :
التغير المستمر الحاصل في موقع الجسم بالنسبة الى موقع جسم آخر نفترضه ثابتاً.
فعندما نصف حركة جسم ما ، نحددها بالنسبة الى نقطة ما تُعَدُ ثابته ، فإذا كنت ماشياً في طريقك من المدرسة الى البيت ، فإن موقعك بالنسبة الى موقع المدرسة هو في تغير مستمر وكذلك سيكون موقعك بالنسبة الى موقع البيت متغيراً باستمرار .
المسافة
إذا تحركت سيارة في طريق مستقيم من الموقع ( أ ) الى الموقع ( ب ) فإن المسافه التي تكون قد قطعتها هي طول المسار المستقيم ( أ ب ) .
وإذا مشيت في مسار مقوس أو متعرج ( ذو زوايا متغيره ) ، يكون طول المسار الذي قطعته هو مقدار المسافة التي قطعتها .
وهكذا تعرف المسافة بين نقطتين بأنها طول المسار بينهما ، وتقاس المسافة بوحدات الطول ( متر ، سم ، كم ، .... )
" لاحظ أننا نعين المسافة بمقدارها فقط "
الإزاحة
للوصول من النقطه ( أ ) الى النقطه ( ب) ، هناك أكثر من مسار أو طريق واحد ، ولكل طريق
طوله .
وهكذا فإن المسافه هنا تعتمد على طول المسار أو الطريق الذي ستسلكه إبتداءً من ( أ ) ووصولاً الى ( ب).
ولكن ماذا عن البعد بين نقطتين ( أ ، ب ) ؟ وبغض النظرعن المسار الذي تسلكه ؟
لاحظ أن المسار المستقيم بين النقطتين ( أ ، ب) ( المسار رقم 1 ) هو أقصر الطرق أو المسارات بينهما ويمثل مقداراً ثابتاً . يسمى هذا المسار المستقيم بين ( أ ، ب) أي القطعة المستقيمة الواصلة بين (أ ، ب) الإزاحه التي تقطعها عند إنتقالك من النقطه ( أ ) الى النقطه ( ب) .
وهكذا تعرف إزاحة جسم ما عن نقطة معينه بأنها المسار المستقيم الذي يقطعه الجسم في حركته من نقطه معينة الى النقطة الجديدة.
يقاس مقدار الإزاحة بوحدات الطول أيضاً ( متر ، كيلو متر ، ... )، والان بماذا تختلف الكميه الفيزيائيه ( المسافة ) عن الكميه الفيزيائيه ( الإزاحة ) ؟
المسافة هي كمية عددية ( قياسية ) تعبر عن طول الطريق الفعلي الذي سلكه الجسم و يمكن وصفها باستخدام رقم ووحدة فيزيائية فعلى سبيل المثال نقول المسافة ، ف1 تساوي 10 متر . في حين إن الإزاحة هي كمية متجهة تعبر عن بعد الجسم عن نقطة مرجعية ، ويمكن وصفها باستخدام رقم ووحدة فيزيائية واتجاه ، فعلى سبيل المثال نقول
الإزاحة = 10 متر غربا .
وللتفريق بين مفهومي الإزاحة والمسافة إليك المثال التالي :
مثلا بدأ جسم ما الحركة من نقطة البداية ( أ ) وسلك الطريق المتعرج إلى ( ب ) وبهذا فإن المسافة التي قطعها الجسم هي طول الطريق المتعرج الذي قطعه الجسم.
نقول أن الإزاحة هي الخط المستقيم الذي يصل بين نقطتي البداية ( أ ) والنهاية ( ب ) . ويمكن تمثيل الإزاحة بمتجه يتناسب طوله مع قيمة الإزاحة واتجاهه هو اتجاه إزاحته.
تُعيِّن المسافة بمقدارها فقط ولذا فهي كمية قياسية ( عددية ) .
تُعيّن الإزاحة بمقدارها واتجاهها ، لذا فهي كمية متجهة .
هالمشاركة منقولة وتمت بواسطة الأخت شمعة غرام
جزاها الله خير
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
المقدمة :
كم درجة اليوم ؟ للإجابة بهذا السؤال بدقة يلزمك ترمومتر- أي ميزان حرارة لقياس ذلك. جميع الترمومترات مدرجة بمقاييس تستخدم نقطتين ثابتتين هما: درجة حرارة انصهار الجليد، ودرجة حرارة غليان الماء على ضغط جوي عياري. هنالك ثلاثة مقاييس مهمة لدرجة الحرارة هي: مقياس سليسيوس ومقياس فرنهيت والمقياس المطلق أو مقياس كلفن. فدرت انصهار الجليد على مقياس سليسيوس هي صفر5س، ودرجة غليان الماء 5100س. على مقياس فرنهيت درجة انصهار الجليد هي 532ف ودرجة غليان الماء 5212 ف. بمقياس كلفن فيبدأ من أدنى درجة حرارة ممكنة نظرياً، وهي درجة الصفر المطلق؛ والدرجة فيه مساوية فيه قدراً للدرجة في مقياس سليسيوس.
العرض:
*درجة الحرارة:
درجة الحرارة هي قياس لمدى لسرعة تحرك جزيئات الجسم, أما الحرارة هي طاقة الجسم المكتسبة, فدرجة حرارة الثلج تتكون من أقل من درجة حرارة ماء يغلي, ودرجة حرارة ماء دافئ تكون وسطا بين الدرجتين. عندما تتغير درجة الحرارة فإن خواصاً كثيرة للمادة تتغير, فمثلا؛ حجم الأجسام يتغير, والمقاومة الكهربائية للمواد تتغير, ولزوجة السوائل تتغير. وهذه التغيرات التي تحدث للمواد يمكن الاعتماد عليها في قياس درجة الحرارة, ووحدة درجة الحرارة وحدة أساسية يجب أن تُعرَف كما عرفنا المتر والجرام والثانية وغيرها من الوحدات الأساسية. وقد شاع في العالم مقياسان لقياس درجة الحرارة, وهما التدريج المئوي, والتدريج الفهرنهايتي, ولو أن العالم الآن في طريقة للاستغناء عن التدريج الأخير. فالتدريج الأول يعتبر درجة الحرارة التي يتجمد فيها الماء عند ضغط جوي واحد على أنها الصفر (c50), ودرجة الحرارة التي يغلي فيها الماء عند ضغط جوي واحد على أنها(c5100), بينما في التدريج الفهرنهايتي تكون هاتان الدرجتان (c532) و (c5212) على التوالي. ولكن وحدة درجة الحرارة في النظام العالمي للوحدات هي الكلفن ( Kelvin )، وقد وضع هذا التدريج على أساس أنه توجد درجة حرارة دنيا مطلقة، سُميت بالصفر المطلق, وهي أدنى درجة حرارة يمكن الوصول إليها، وتساوي (c 5 -273.15) ؛ بمعنى أنه لا يمكن أن توجد درجة حرارة أقل من الصفر المطلق. وقد عرفت درجة الحرارة المطلقة (absolute temperature), على أنها درجة الحرارة المئوية مضافاً إليها (c 5 273.15).
*انتقال الحرارة:
1. انتقال الحرارة بالتوصيل:
إذا عرضنا طرف قضيب فلزي للهب فترة من الزمن, في حين نمسك بيدنا الطرف الآخر فإننا نلاحظ أن درجة حرارة الطرف غير المعرض للهب تبدأ بالارتفاع شيئأ فشيئأ، مع أنه غير متعرض للهب مباشرة ، وهذه الظاهرة تسمى (ظاهرة التوصيل الحراري). وتفسيرها أن جزيئات الطرف الساخن والتي تهتز أصلاً, والتي تتحرك حركة توافقية بسيطة، تزداد سرعتها عند التسخين، وبالتالي يزداد اتساع اهتزازاتها, نظراً لأنها اكتسبت طاقة. ونظرأ لاصطدامها مع الجزيئات المجاورة, فإنها تنقل لها الطاقة شيئأ فشيئأ مع استمرار التسخين, وبالتالي تنتقل الحرارة عبر المادة من طرف إلى طرف آخر. والمعروف عن الفلزات قاطبة أنها جيدة التوصيل للكهرباء، وكذلك جيدة التوصيل للحرارة، أما توصيلها الجيد للكهرباء، فهو بسبب وجود إلكترونات حرة فيها؛ أما توصيلها الجيد للحرارة, فيعود إلى الجزيئات والى الإلكترونات الحرة معأ. وقد مر معنا أن الجسم الذي درجة حرارته أعلى يفقد حرارة، وأن الجسم الذي درجة حرارته اقل يكسب حرارة عند حدوث اتصال بين الجسمين ء أي أن اتجاه سريان الحرارة هو دائمأ من النقطة التي درجة حرارتها أعلى إلى النقطة التي درجة حرارتها أقل. ولكن معدل سريان الحرارة عبر المواد يختلف باختلاف نوع المادة، وقد ذكرنا أن الفلزات جيدة التوصيل، ولكن لو أخذنا مواد أخرى كالخشب والزجاج والفخار، فإننا نجدها رديئة التوصيل للحرارة.
2. انتقال الحرارة بالحمل:
إذا وضعنا إناء به ماء على لهب مصدر حراري, فإن قعر الإناء يسخن, وبالتالي يسخن الماء الملامس له, فيتمدد وتقل كثافته, وبذلك يرتفع إلى أعلى ويحل محله ماء بارد يهبط من المناطق العليا إلى أسفل, فيسخن هذا الماء, ويرتفع أيضأ إلى أعلى وهكذا. ومن خلال حركة جزيئات الماء التي ترتفع إلى أعلى, يتم نقل الحرارة من المناطق السفلى للإناء إلى المناطق العليا له. وتسمى الطريقة التي تنتقل الحرارة بها هنا (الحمل )؛ وهي كما نلاحظ تقتضي أن تغادر الجزيئات الساخنة أماكنها ناقلة معها الحرارة إلى الجزيئات الباردة. وهي تختلف عن انتقال الحرارة بطريقة التوصيل؛ إذ أن الجزيئات في الطريقة السابقة (التوصيل) لا تغادر أماكنها.
3. انتقال الحرارة بالإشعاع:
لا بد أنك جلست يومأ أمام مدفأة, وأنك شعرت بالدفء والسؤال الذي يتبادر للذهن هو كيف وصلتك حرارة المدفأة ؟ إن حرارة المدفأة لا يمكن أن تكون قد وصلتك بالتوصيل ء إذ أنك لا تلمس المدفأة, كما أنها لا تكون قل وصلتك بالحمل, إذ أنك والمدفأة على مستوى أفقي واحد. إن الطاقة الحرارية وصلتك بطريقة أخرى تسمى, الإشعاع. والتعبير الذي استعملناه (الإشعاع) يدل على فقد مستمر للطاقة من سطح الجسم. وهذه الطاقة تسمى الطاقة المشعة, أو الإشعاعية الحرارة. ويفقدها الجسم أو يشعها بسرعة الضوء وإذا سقطت على جسم غير شفاف, فأنه سيمتصها, ويحولها إلى حرارة. ومقدار الطاقة التي يشعها سطح معين من وحدة المساحة خلال وحدة الزمن, تعتمد على طبيعة السطح, وعلى درجة حرارته. فإذا كانت درجة حرارة السطح منخفضة, فأن معدل إشعاع الطاقة يكون متدنيا؛ وكلما ارتفعت درجة الحرارة زادت كمية الحرارة التي يفقدها الجسم بالإشعاع. ولكن التناسب ليس خطأ بين الطاقة المفقودة بالإشعاع, وبين درجة الحرارة؛ إذ أن الطاقة تتناسب مع درجة الحرارة المطلقة مرفوعة للقوة. أما طبيعة الإشعاع, فحتى درجة حرارة 300 س, فإن الإشعاع يكون على شكل موجه تحت حمراء في معظمه, ولكن إذا ارتفعت درجة حرارة الجسم أكثر فأكثر يبدأ بإشعاع موجات أخرى مرئية.
*الترمومترات:
لقد ذكرنا أنا نقيس درجة الحرارة بالترمومترات، والترمومترات تختلف باختلاف درجة الحرارة المراد قياسها، فهناك ترمومترات لقياس درجات الحرارة الشديدة البرودة، والتي قد تقترب من درجة الصفر المطلق، وهناك ترمومترات لقياس درجات الحرارة العالية، والتي قد تحاكي درجة حرارة الشمس، وسنناقش هنا بعضاً منها:
أ - الترمومتر الزئبقي:
وهو يتكون من أنبوبة زجاجية رفيعة, في نهايتها انتفاخ به زئبق, وتوضع علامة عند النقطة التي يتجمد فيها الماء, وهي درجة الصفر المئوي, وعلامة أخرى عند النقطة التي يغلي فيها الماء وهي (C 5100), ثم تقسم المسافة بين النقطتين إلى مائة تدريج متساوية، ويمكن أن يقيس هذا الترمومتر درجات الحرارة ما بين (C520 ) و (C5220) ء ولكن إذا أردنا قياس درجات حرارة شديدة البرودة فان الكحول يستخدم بدلا من الزئبقي, حيث أن درجة الحرارة التي يتجمد فيها (الكحول (C5220.
ب – الترمومتر البلاتيني:
وهو ترمومتر تعتمد نظريته على أن مقاومة المواد تتغير بتغير درجة الحرارة، وهذا الترمومتر يمكن أن يقيس درجات الحرارة بين( C540و (C51200بدقة كبيرة, وهو يتكون من سلك بلاتيني رقيق ملفوف حول اسطوانة مصنوعة من الميكا محتواة على أنبوب من الزجاج الصلب.
ج- ترمومتر الازدواج الحراري:
يتكون ترمومتر الإزداوج الحراري من سلكين معدنيين مختلفين موصلين على التوازي. فإذا وضعت وصلة عند درجة حرارة معروفة مثل ماء وثلج في توازن حراري أي عند الصفر المئوي, والوصلة الأخرى توضع عند درجة الحرارة التي يراد قياسها, فإن فرقأ في الجهد الكهربائي ينشأ بين الوصلتين, وهذا الفرق في الجهد مقياس للفرق في درجتي الحرارة بين الوصلتين.
د- ترمومتر الكبس:
تترتب جزيئات البلورات السائلة في صفوف منتظمة كما في البلورات الجامدة لكنها تنساب كالسائل. بعض هذه البلورات يتغير لونه تبعاً لدرجة الحرارة, فيستخدم في ترمومترات شريطية لأخذ درجة حرارة الأطفال, فالحرارة تعيد ترتيب الجزيئات ميسرة بذلك مرور الضوء عبر السائل فتتوهج بلون مختلف تبعاً لدرجة حرارة الطفل.
*البيرومتر:
يستخدم البيرومتر في قياس درجات الحرارة العالية كدرجة حرارة الآفا المنبثقة من البراكين, أو درجة الحرارة داخل فرن صناعة الزجاج. تتوهج الأشياء بألوان مختلفة حسب درجة حرارتها. ويحتوي البيرومتر فتيلة كهربائية يسخنها تيار كهربائي حتى يتساوى لونها مع لون الجسم المتوهج. ثم تقاس درجة الحرارة بمقياس هذا التيار.
الخاتمة:
وفي الختام نستنتج أن: درجة الحرارة هي قياس لمدى لسرعة تحرك جزيئات الجسم, أما الحرارة هي طاقة الجسم المكتسبة, وأن طرق انتقال الحرارة ثلاث, الحمل والتوصيل والإشعاع, وتقاس الحرارة بعدة مقاييس أهمها: المقياس السيليزي, المقياس الفهرنهايتي, ومقياس كلفن.
http://www.geocities.com/cac_20002000
http://www.jamal.i8.com
http://www.3almfuture.cjb.net
وهاذي ثاني
الكميات العديدة و الكميات المتجهة
تقسم الكميات الفيزيائية الى نوعين :
1- الكميات العددية ( القياسية ) Scalar Quantities
وهذه الكميات يلزم لتعريفها مقدار عددي ( عدد حقيقي ، رقم ) ووحدة فيزيائية . ومن هذه الكميات :
الحجم , الكتلة , الزمن , الشغل والطاقة .
فمثلاً نقول : حجم المخبار = 200 سم3 , كتلة الكرة = 80 غم .
2- الكميات المتجهة Vector Quantities
وهي الكميات التى يلزم لتعريفها مقدار عددي (عدد حقيقي موجب) ووحدة فيزيائية واتجاه . ولا يتم تعريفها الا اذا اكتملت هذه العناصر .
ومن الامثلة على الكميات المتجهة : السرعة , القوة , التسارع و الازاحة .
فمثلاً ، إذا قلنا تحركت سيارة بسرعة 60 كم/ ساعة فقط , فهذا لايتم المعنى , لأن تحركها قد يكون شمالاً أو جنوباً أو في أي اتجاه، وفي كل حالة تكون النتيجة مختلفه.
كل كمية فيزيائية متجهة يمكن تمثيلها بمتجه "vector" معين ، والمتجه هو:
" تمثيل رياضي يُعبر عن الكمية الفيزيائية المتجهة مقداراً واتجاهاً وهو عبارة عن خط مستقيم في نهايته سهم ، وطول الخط المستقيم يتناسب مع مقدار الكمية الفيزيائية ، في حين أن اتجاه السهم يدل على اتجاه الكمية الفيزيائية المتجهة".
المسافة والإزاحة
*تمهيد
تعتبر حركة الأجسام من المظاهر المألوفه في حياتنا .فالأرض ومن عليها في حالة حركة وكذلك المجرات ..... ، ومن الأمثلة على الحركة: سقوط الأجسام وجريان الماء وحركة السيارات .... . ويقصد بمفهوم الحركة :
التغير المستمر الحاصل في موقع الجسم بالنسبة الى موقع جسم آخر نفترضه ثابتاً.
فعندما نصف حركة جسم ما ، نحددها بالنسبة الى نقطة ما تُعَدُ ثابته ، فإذا كنت ماشياً في طريقك من المدرسة الى البيت ، فإن موقعك بالنسبة الى موقع المدرسة هو في تغير مستمر وكذلك سيكون موقعك بالنسبة الى موقع البيت متغيراً باستمرار .
المسافة
إذا تحركت سيارة في طريق مستقيم من الموقع ( أ ) الى الموقع ( ب ) فإن المسافه التي تكون قد قطعتها هي طول المسار المستقيم ( أ ب ) .
وإذا مشيت في مسار مقوس أو متعرج ( ذو زوايا متغيره ) ، يكون طول المسار الذي قطعته هو مقدار المسافة التي قطعتها .
وهكذا تعرف المسافة بين نقطتين بأنها طول المسار بينهما ، وتقاس المسافة بوحدات الطول ( متر ، سم ، كم ، .... )
" لاحظ أننا نعين المسافة بمقدارها فقط "
الإزاحة
للوصول من النقطه ( أ ) الى النقطه ( ب) ، هناك أكثر من مسار أو طريق واحد ، ولكل طريق
طوله .
وهكذا فإن المسافه هنا تعتمد على طول المسار أو الطريق الذي ستسلكه إبتداءً من ( أ ) ووصولاً الى ( ب).
ولكن ماذا عن البعد بين نقطتين ( أ ، ب ) ؟ وبغض النظرعن المسار الذي تسلكه ؟
لاحظ أن المسار المستقيم بين النقطتين ( أ ، ب) ( المسار رقم 1 ) هو أقصر الطرق أو المسارات بينهما ويمثل مقداراً ثابتاً . يسمى هذا المسار المستقيم بين ( أ ، ب) أي القطعة المستقيمة الواصلة بين (أ ، ب) الإزاحه التي تقطعها عند إنتقالك من النقطه ( أ ) الى النقطه ( ب) .
وهكذا تعرف إزاحة جسم ما عن نقطة معينه بأنها المسار المستقيم الذي يقطعه الجسم في حركته من نقطه معينة الى النقطة الجديدة.
يقاس مقدار الإزاحة بوحدات الطول أيضاً ( متر ، كيلو متر ، ... )، والان بماذا تختلف الكميه الفيزيائيه ( المسافة ) عن الكميه الفيزيائيه ( الإزاحة ) ؟
المسافة هي كمية عددية ( قياسية ) تعبر عن طول الطريق الفعلي الذي سلكه الجسم و يمكن وصفها باستخدام رقم ووحدة فيزيائية فعلى سبيل المثال نقول المسافة ، ف1 تساوي 10 متر . في حين إن الإزاحة هي كمية متجهة تعبر عن بعد الجسم عن نقطة مرجعية ، ويمكن وصفها باستخدام رقم ووحدة فيزيائية واتجاه ، فعلى سبيل المثال نقول
الإزاحة = 10 متر غربا .
وللتفريق بين مفهومي الإزاحة والمسافة إليك المثال التالي :
مثلا بدأ جسم ما الحركة من نقطة البداية ( أ ) وسلك الطريق المتعرج إلى ( ب ) وبهذا فإن المسافة التي قطعها الجسم هي طول الطريق المتعرج الذي قطعه الجسم.
نقول أن الإزاحة هي الخط المستقيم الذي يصل بين نقطتي البداية ( أ ) والنهاية ( ب ) . ويمكن تمثيل الإزاحة بمتجه يتناسب طوله مع قيمة الإزاحة واتجاهه هو اتجاه إزاحته.
تُعيِّن المسافة بمقدارها فقط ولذا فهي كمية قياسية ( عددية ) .
تُعيّن الإزاحة بمقدارها واتجاهها ، لذا فهي كمية متجهة .