مدونة التربية و التعليم في الجزائر – دروس، فروض، نتائج امتحانات مدونة التربية والتعليم في الجزائر | تحضير الدروس، فروض واختبارات، نتائج البكالوريا وBEM، مسابقات التوظيف، والتوجيه المدرسي للطلاب وأولياء الأمور.
التمدد والانكماش الحراري — ظواهر فيزيائية وتطبيقاتها في الحياة اليومية
\n\n
أهداف الدرس:
\n
- \n
- أن يشرح المتعلم مفهوم التمدد والانكماش الحراري.
- أن يذكر العوامل المؤثرة في تمدد الأجسام.
- أن يميز بين تمدد المواد الصلبة والسائلة والغازية.
- أن يذكر تطبيقات التمدد الحراري في الحياة اليومية.
\n
\n
\n
\n
\n\n
أولاً: مفهوم التمدد والانكماش الحراري
\n
التمدد الحراري: هو زيادة حجم المادة (سواء كانت صلبة أو سائلة أو غازية) نتيجة ارتفاع درجة حرارتها.
\n
الانكماش الحراري: هو نقصان حجم المادة نتيجة انخفاض درجة حرارتها.
\n
تتمدد الأجسام بالحرارة وتنكمش بالبرودة، وهذا يحدث لأن الحرارة تزيد من حركة جزيئات المادة فتبتعد عن بعضها، والعكس عند البرودة.
\n\n
ثانياً: تمدد المواد الصلبة
\n
تتمدد المواد الصلبة عند تسخينها وتنكمش عند تبريدها. يختلف مقدار التمدد حسب:
\n
- \n
- نوع المادة: بعض المواد تتمدد أكثر من غيرها (مثل الألومنيوم يتمدد أكثر من الحديد).
- طول الجسم: كلما زاد طول الجسم زاد تمدده.
- مقدار التغير في درجة الحرارة: كلما زاد الفرق في درجة الحرارة زاد التمدد.
\n
\n
\n
\n\n
تطبيقات:
\n
- \n
- ترك فراغات بين قضبان السكك الحديدية لتمددها في الصيف.
- استخدام التمدد الحراري في تركيب الأطواق الحديدية على العجلات الخشبية.
- انكسار كوب الزجاج عند صب ماء ساخن فيه فجأة (التمدد المفاجئ).
\n
\n
\n
\n\n
ثالثاً: تمدد السوائل
\n
تتمدد السوائل عند تسخينها وتنكمش عند تبريدها. تتمدد السوائل أكثر من المواد الصلبة عند نفس التغير في درجة الحرارة.
\n\n
تطبيقات:
\n
- \n
- مقياس الحرارة (الترمومتر): يعتمد على تمدد الزئبق أو الكحول بارتفاع درجة الحرارة.
- عدم ملء خزان الماء في السيارة بالكامل ليترك مساحة لتمدد الماء عند التسخين.
\n
\n
\n\n
رابعاً: تمدد الغازات
\n
تتمدد الغازات وتنكمش بشكل أكبر بكثير من السوائل والمواد الصلبة. الغازات تتمدد بسرعة كبيرة عند التسخين.
\n\n
تطبيقات:
\n
- \n
- انتفاخ البالون عند وضعه في مكان دافئ.
- انكماش البالون عند وضعه في الثلاجة.
- مبدأ عمل منطاد الهواء الساخن: يسخن الهواء داخل المنطاد فيتمدد ويصبح أخف من الهواء البارد الخارجي فيرتفع.
\n
\n
\n
\n\n
خامساً: جدول مقارن لتمدد المواد
\n
| نوع المادة | سرعة التمدد | أمثلة وتطبيقات |
|---|---|---|
| المواد الصلبة | بطيء | قضبان الحديد، الجسور المعدنية |
| السوائل | متوسط | الترمومتر الزئبقي |
| الغازات | سريع | منطاد الهواء الساخن |
\n\n
تمارين تطبيقية
\n
التمرين 1: أجب بنعم أو لا:
\n
- \n
- هل تتمدد جميع المواد عند تسخينها؟
- هل يتمدد الغاز أكثر من السائل عند نفس درجة الحرارة؟
- هل يترك فراغ بين قضبان السكك الحديدية؟ لماذا؟
\n
\n
\n
\n\n
التمرين 2: اشرح الظواهر التالية:
\n
- \n
- لماذا ينكسر كأس زجاجي إذا صببت فيه ماء ساخناً فجأة؟
- لماذا يرتفع منطاد الهواء الساخن إلى أعلى؟
- لماذا لا يملأ خزان السيارة بالكامل بالماء؟
\n
\n
\n
\n\n
دروس مشابهة:
- الماء في الطبيعة — دورة الماء وخواصه الفيزيائية
- الاحتراق — شروط الاحتراق وأنواعه
- الكتلة الحجمية (الكثافة) — مفهوم الكتلة الحجمية وقياسها
الخلاصة:
\n
- \n
- التمدد الحراري: زيادة حجم المادة بارتفاع درجة الحرارة.
- الانكماش الحراري: نقصان حجم المادة بانخفاض درجة الحرارة.
- الغازات تتمدد أكثر من السوائل والمواد الصلبة.
- للتمدد الحراري تطبيقات مهمة في الهندسة والحياة اليومية.
\n
\n
\n
\n
