جواب پرسش ها و مسئله های فصل ۴ فیزیک پایه دهم ریاضی صفحه ۱۲۴ ، ۱۲۵ و ۱۲۶

جواب پرسش ها و مسئله های فصل ۴ چهارم صفحه های ۱۲۴ ، ۱۲۵ و ۱۲۶ فیزیک پایه دهم رشته ریاضی و فیزیک از فصل 4 چهار دما و گرما ؛ برای مشاهده گام به گام این بخش در ادامه با آموزش و پرورش ماگرتا همراه باشید.

همچنین بخوانید: جواب پرسش صفحه ۱۳۲ فیزیک دهم ریاضی

جواب صفحه ۱۲۴ فیزیک پایه دهم ریاضی فصل ۴

۱-۴ دماسنجی

۱- دماهای زیر را بر حسب درجه سلسیوس و فارنهایت مشخص کنید:

الف) ۰K

پاسخ: در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

ب) ۲۷۳K

پاسخ: در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

پ) ۳۷۳K

پاسخ: در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

ت) ۵۴۶K

پاسخ: در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

۲- برای اندازه گیری دمای یک جسم توسط دماسنج به چه نکاتی باید توجه کنیم؟ (راهنمایی: به نکاتی که در فصل ۱ خواندید نیز توجه کنید)

پاسخ: در اندازه‌گیری دمای یک جسم با دماسنج مدرج:
۱) جسم در تماس با مخزن دماسنج‌های جیوه‌ای و الکلی قرار گیرد.
۲) بعد از تماس جسم با دماسنج مدتی صبر کرد تا جسم و دماسنج به تعادل گرمایی برسند.
۳) چشم در وضعیت عمود بر دماسنج‌های مدرج قرار گیرد تا اعداد به درستی خوانده شوند.
۴) اندازه‌گیری دما را باید چند بار تکرار کرد و اعدادی که فاصله زیادی با سایر اعداد دارند، کنار گذاشته و میانگین آنها را به عنوان نتیجه پذیرفت.

۲-۴ انبساط گرمایی

۳- شکل زیر، یک خط کش فلزی را که در آن سوراخی ایجاد شده است در دو دمای متفاوت نشان می‌دهد (برای روشن بودن مطلب، انبساط به صورت اغراق آمیزی رسم شده است.) از این شکل چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟

پاسخ: این شکل نشان می دهد که انبساط گرمایی باعث انبساط جسم در تمام ابعاد می‌شود. حتی اگر حفره‌ای هم داخل جسم باشد، حفره هم به همان نسبت منبسط می‌شود.

پاسخ دیگر: می‌دانیم با افزایش دما، ابعاد اجسام جامد افزایش می‌یابد. همچنین که درون آن ها حفره‌ای باشد، باعث افزایش فضای حفره می‌شود. پس فضای حفره‌ای که در خط‌کش ایجاد کرده ایم نیز افزایش می‌یابد و حفره بزرگتر می‌شود.

۴- شکل روبه رو چهار صفحه فلزی هم جنس به اضلاع متفاوت را در یک دما نشان می‌دهد. اگر دمای همه آنها را به اندازه یکسان زیاد کنیم،

الف) ارتفاع کدام صفحه یا صفحه‌ها بیشتر افزایش پیدا می‌کند؟

پاسخ: طبق رابطه انبساط طولی ΔL = L_۱αΔT هرچه ارتفاع اولیه بیشتر باشد، افزایش ارتفاع نیز بیشتر می شود. بنابراین افزایش ارتفاع در شکل های (۲) و (۳) بیشتر خواهد بود.

ΔL_۲ ​= ΔL_۳​ > ΔL_۱​ > ΔL_۴

ب) مساحت کدام یک بیشتر افزایش پیدا می‌کند؟

پاسخ: طبق رابطه انبساط سطحی ΔA = A₁αΔT هرچه مساحت اولیه بیشتر باشد، افزایش مساحت نیز بیشتر می شود.

ΔL_۳​ > ΔL_۲ ​> ΔL_۱ ​= ΔL_۴​

پ) اگر در هر چهارتای آنها روزنه کوچک هم اندازه‌ای وجود داشته باشد، افزایش قطر چهار روزنه در اثر افزایش دمای یکسان را با هم مقایسه کنید.

پاسخ: چون روزنه‌ها هم اندازه‌اند و هر چهار قطعه از یک جنس‌اند، افزایش قطر هر چهار روزنه به یک اندازه خواهد بود. (همه یکسان هستند)

۵- یک بزرگراه از بخش‌های بتونی به طول ۲۵/۰m ساخته شده است.این بخش‌ها در دمای (C)^∘۱۰/۰، بتون ریزی و عمل آورده شده‌اند. برای جلوگیری از تاب برداشتن بتون در دمای (C)^∘۵۰/۰، مهندسان باید چه فاصله‌ای را بین این قطعه‌ها در نظر بگیرند؟(α ≈ ۱۴×۱۰^−۶K^−۱_بتون)

پاسخ: در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

۶- یک ظرف آلومینیمی با حجم ۴۰۰cm^۳ در دمای ۲۰/۰ به طور کامل از گلیسیرین پر شده است. اگر دمای ظرف و گلیسیرین به (C)^∘۳۰/۰ سد، چقدر گلیسیرین از ظرف بیرون می‌ریزد؟

پاسخ: افزایش حجم ظرف و گلیسیرین را جداگانه محاسبه و اختلاف آنها را به دست می‌آوریم:
(ظرف: Dish / گلیسیرین: Glycerin)

چون ظرف به طور کامل از گلیسیرین پر شده است، حجم اولیه ظرف و گلیسیرین برابر است:

۷- مقداری بنزین در مخزنی استوانه‌ای به ارتفاع h=۱۰m ریخته شده است. در دمای (C)^∘10− فاصله بین سطح بنزین تا بالای ظرف برابر Δh=۵۰cm است. اگر از انبساط ظرف در نتیجه افزایش دما چشم پوشی شود، در چه دمایی بنزین از ظرف سرریز می‌شود؟

پاسخ: چون سطح مقطع ظرف ثابت است، حجم بنزین داخل مخزن متناسب با ارتفاع بنزین داخل آن است. بنابراین در فرمول انبساط حجمی به جای V∆ و V_۱ به ترتیب h∆ و h_۱∆ قرار می دهیم و چنین به دست می‌آوریم:

با توجه به h_۲ = h + ∆h_۱ داریم:

۸- در شکل زیر با کاهش دما، نوار دوفلزه به طرف پایین خم می‌شود. اگر یکی از نوارها، برنجی و نوار دیگر فولادی باشد؛

الف) نوار بالایی از چه جنسی است؟

پاسخ: با سرد شدن فلزات طول آنها کاهش می‌یابد. طبق جدول ۴-۱ چون ضریب انبساط طولی برنج بیشتر از فولاد است، کاهش طول برنج در اثر کاهش دما بیشتر از کاهش طول فولاد خواهد بود؛ بنابراین فلز پایینی برنج و فلز بالایی فولاد است.

پاسخ دیگر: با کاهش دما، طول فلزات کاهش می یابد. چون ضریب انبساط طولی برنج از فولاد بیشتر است، کاهش طول برنج در اثر کاهش دما بیشتر از کاهش طول فولاد است. بنابراین فلز بالایی از جنس فولاد و فلز پایینی از جنس برنج است.

ب) اگر نوارها را گرم کنیم به کدام سمت خم می‌شوند.

پاسخ: با گرم کردن نوارها چون ضریب انبساط طولی برنج بیشتر است، افزایش طول آن نیز بیشتر خواهد بود. فلز پایینی برنج است؛ بنابراین نوار به سمت بالا خم خواهد شد.

پاسخ دیگر: با کاهش دما، طول فلزات کاهش می یابد. چون ضریب انبساط طولی برنج از فولاد بیشتر است، افزایش طول برنج در اثر افزایش دما بیشتر از افزایش طول فولاد است. بنابراین با توجه به اینکه فلز پایینی از جنس برنج است، مجموعه به سمت بالا خم می شود.

۹- طول خط‌های لوله گاز، نفت و فراورده‌های نفتی در کشورمان که عمدتا مواد سوختی را از جنوب کشور به مرکز و شمال منتقل می‌کند به چند هزار کیلومتر می‌رسد. دمای هوا در زمستان ممکن است تا (C)^∘۱۰− و در تابستان تا (C)^∘۵۰+ برسد. جنس این لوله‌ها عموما از فولاد با a ≈ ۱۰×۱۰^−۶K^−۱ است. طول خط لوله، بین دو ایستگاه تهران – اصفهان تقریبا ۲۳۰km است.

جواب صفحه ۱۲۵ فیزیک پایه دهم ریاضی فصل چهارم

الف) در اثر این اختلاف دما، این خط چقدر منبسط می‌شود؟

پاسخ: در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

ب) چگونه می‌توان تأثیر این انبساط را برطرف کرد؟

پاسخ: با عایق‌بندی صحیح لوله‌ها در زیرزمین می‌توان مانع از تغییر دما و در نتیجه تغییر طول لوله‌ها شد. همچنین استفاده از اتصالات آکاردئونی (قابل انعطاف) می‌تواند از خم شدن لوله‌ها در اثر افزایش طول جلوگیری کند.

پاسخ دیگر: با عایق بندی مناسب می‌توان از تغییر دما و در نتیجه انبساط خط لوله تا حد قابل توجهی جلوگیری کرد.

۱۰- در یک روز گرم یک باری مخزنی حامل سوخت با ۳۰،۰۰۰L بنزین بارگیری شده است. دمای هوا در محل تحویل سوخت (C)^∘۲۰/۰ کمتر از محلی، است که در آنجا سوخت بار زده شده است. راننده چند لیتر سوخت را در این محل تحویل می‌دهد؟

پاسخ: در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

۳-۴ گرما

۱۱- برای گرم کردن ۲۰۰g آب جهت تهیه چای، از یک گرمکن الکتریکی غوطه ور در آب استفاده می‌کنیم. روی برچسب گرمکن ۲۰۰W نوشته شده است. با نادیده گرفتن اتلاف گرما، زمان لازم برای رساندن دمای آب از (C)^∘۳۰/۰ به (C)^∘۱۰۰ را محاسبه کنید.

پاسخ: در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

۱۲- دمای یک قطعه فلز ۰/۶۰ کیلوگرمی را توسط یک گرمکن ۵۰ واتی در مدت ۱۱۰s از (C)^∘۱۸ به (C)^∘۳۸ رسانده‌ایم. این آزمایش برای گرمای ویژه فلز چه مقداری را به دست می‌دهد؟ حدس می‌زنید که این پاسخ از مقدار واقعی گرمای ویژه فلز بیشتر باشد یا کمتر؟ توضیح دهید.

پاسخ: مقدار گرمای تولیدی گرمکن برابر است بامقدار گرمایی که آب برای تغییر دما دریافت می‌کند:

چون در واقعیت همه گرمای تولیدی گرمکن به آب داده نمی‌شود و بخشی از آن هدر می‌رود، بنابراین در رابطه فلز، صورت کسر کاهش و گرمای ویژه واقعی فلز کمتر از مقدار محاسبه شده خواهد بود.

۱۳- گرماسنجی به جرم ۲۰۰ گرم از مس ساخته شده است. یک قطعه ۸۰ گرمی از یک ماده نامعلوم همراه با ۵۰ گرم آب به درون گرماسنج ریخته می‌شود. اکنون دمای این مجموعه (C)^∘۳۰ شده است. در این هنگام ۱۰۰ گرم آب (C)^∘۷۰ به گرماسنج اضافه می‌شود، دمای تعادل (C)^∘۵۲ می‌شود. گرمای ویژه قطعه را محاسبه کنید.

پاسخ: در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

۴-۴ تغییر حالت‌های ماده

۱۴- یکی از روش‌های بالابردن دمای یک جسم، دادن گرما به آن است. اگر به جسمی گرما دهیم، آیا دمای آن حتماً بالا می‌رود؟ توضیح دهید.

پاسخ: خیر، در برخی موارد گرمای داده شده به جسم دمای آن را افزایش نمی‌دهد بلکه صرف تغییر حالت جسم می‌شود، مثلاً اگر به یخ (C)^∘۰ گرما دهیم تبدیل به آب (C)^∘۰ می‌شود.

پاسخ دیگر: خیر، اگر جسم در دمای تغییر حالت باشد، دمای آن بالا نمی‌رود.
برای مثال گرما دادن به یخ در دمای صفر درجۀ سانتی‌گراد باعث تبدیل شدن یخ به آب و گرما دادن به آب در دمای ۱۰۰ درجۀ سانتی گراد باعث تبدیل شدن آب به بخار آب می شود.

۱۵- قبل از تزریق دارو یا سرُم به یک بیمار، محل تزریق را با الکل تمیز می‌کنند. این کار سبب احساس خنکی در محل تزریق می‌شود. علت را توضیح دهید.

پاسخ: الکل برای تبخیر سطحی از روی پوست گرما گرفته و پوست در محل تماس با الکل خنک می‌شود.

پاسخ دیگر: زیرا الکل باعث تبخیر سطحی روی پوست می‌شود که فرآیندی گرماگیر است. در نتیجه احساس خنکی روی پوست ایجاد می‌شود.

۱۶- کدام گزینه درباره فرایند ذوب نادرست است؟

الف) افزایش فشار وارد بر جسم در بیشتر مواد، سبب پایین رفتن نقطه ذوب می‌شود. ❌
ب) افزایش فشار بر روی یخ، سبب کاهش اندک نقطه ذوب آن می‌شود.✅
پ) فرایند ذوب، عملی گرماگیر است.✅
ت) گرمایی که جسم جامد در نقطه ذوب خود می‌گیرد تا به مایع تبدیل شود، سبب تغییر دمای آن نمی‌شود.✅

پاسخ: (الف) نادرست است. در اکثر مواد افزایش فشار سبب افزایش نقطه‌­ی ذوب می­‌شود.
(افزایش فشار وارد بر جسم در بیشتر مواد (بجز یخ)، سبب بالا رفتن نقطه ذوب می شود.)

۱۷- کمترین گرمای لازم برای ذوب کامل ۲۰۰g نقره که در آغاز در دمای (C)^∘۲۰/۰ قرار دارد چقدر است؟ (فشار هوا را یک اتمسفر فرض کنید)

پاسخ: با دادن گرما به نقره، ابتدادمای آن از (C)^∘۲۰/۰ به نقطۀ ذوب ((C)^∘۹۶۰) می‌رسد و سپس نقره ذوب می‌شود:

۱۸- یک راه برای جلوگیری از سرد شدن بیش از حد یک سالن سربسته در شب هنگام، وقتی که دمای زیر صفر پیش بینی شده است، قرار دادن تشت بزرگ پر از آب در سالن است. اگر جرم آب درون تشت ۱۵۰kg دمای اولیه آن (C)^∘۲۰/۰ باشد و همه آن به یخ (C)^∘۰/۰ تبدیل شود، آب چقدر گرما به محیط پیرامونش می‌دهد؟

پاسخ: ابتدا آب از 20 درجه سانتی‌گراد تا 0 درجه سانتی‌گراد سرد می‌شود:

Q1 = mc ΔT

Q1 = 150 × 4187 × (0 – 20)

Q1 = -12561000 J

سپس آب در دمای 0 درجه یخ می‌زند:

Q2 = -m Lf

Q2 = -150 × 333700

Q2 = -50055000 J

پس گرمای کل از دست‌رفته توسط آب:

Q total = Q1 + Q2

Q total = -12561000 + (-50055000)

Q total = -62616000 J

علامت منفی یعنی آب این مقدار گرما را از دست داده است.

بنابراین گرمایی که به محیط می‌دهد برابر است با:

62616000 J

یا به صورت علمی:

6.26 × 10⁷ J

پس اگر جواب را برای «گرمای داده‌شده به محیط» بنویسیم، مقدار درست همان 62616000 ژول است.

۱۹- یک گرمکن ۵۰ واتی به طورکامل در ۱۰۰ گرم آب درون یک گرماسنج قرار داده می‌شود.

الف) این گرمکن در مدت یک دقیقه دمای آب و گرماسنج را از (C)^∘۲۰ به (C)^∘۲۵ می‌رساند. ظرفیت گرمایی گرماسنج را حساب کنید.

پاسخ: در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید: (آب: Water / گرماسنج: Thermometer)

ب) چه مدت طول می‌کشد تا دمای آب درون گرماسنج از (C)^∘۲۵ به نقطه جوش ((C)^∘۱۰۰) برسد؟

پاسخ: چون با افزایش دمای آب، دمای گرماسنج نیز افزایش می‌یابد، گرمای تولیدی گرمکن برابر است با گرمای لازم برای تغییر دمای آب و گرماسنج.

در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

پ) چه مدت طول می‌کشد تا ۲۰ گرم آب در حال جوش درون این گرماسنج به بخار تبدیل شود؟

پاسخ: چون در نقطه جوش آب، دما افزایش نمی‌یابد، بنابراین گرمای تولیدی گرمکن صرف افزایش دمای آب و گرمکن نمی‌شود و صرفاً باعث تغییر فاز آب از مایع به بخار خواهد شد.

در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

جواب صفحه ۱۲۶ فیزیک پایه دهم ریاضی فصل چهار

۲۰- گرمکنی در هر ثانیه ۲۰۰/۰ ژول گرما می‌دهد.

الف) چقدر طول می‌کشد تا این گرمکن ۰/۱۰۰ کیلوگرم آب (C)^∘۱۰۰ را به بخار آب (C)^∘۱۰۰ تبدیل کند؟

پاسخ: گرمای لازم برای تبدیل آب (C)^∘۱۰۰ به بخار آب (C)^∘۱۰۰ از رابطه Q=Pt به دست می‌آید و از طرفی Q=mL_v است. در نتیجه داریم:

ب) این گرمکن در همین مدت، چه مقدار یخ (C)^∘۰ را می‌تواند به آب (C)^∘۰ تبدیل کند؟

پاسخ: گرمکن در این مدت گرمایی معادل mL_v را تأمین کرده است. بنابراین اگر چنین گرمایی صرف گرم کردن یخ شده باشد، داریم:

۲۱- اگر به جسم جامدی که ابعاد آن به اندازه کافی کوچک است با توان ثابتی گرما بدهیم نمودار دما زمان آن به صورت کیفی مانند شکل روبه رو می‌شود. این نمودار در اینجا برای جسم جامدی به جرم ۵۰/۰g رسم شده که توسط یک گرمکنِ ۱۰/۰W گرم شده است.

تفسیر نمودار بالا: در ابتدا جسم جامد گرما می گیرد و در مدت ۳۰۰ ثانیه، دمای آن از ۲۰ به ۸۰ درجه سانتی‌گراد می‌رسد. با گذشت زمان و با وجود گرمایی که به جسم داده می‌شود، دمای جسم بالا نمی‌رود و شیب نمودار برابر صفر است. در این مرحله می‌توان نتیجه گرفت که گرمای داده شده صرف شکستن پیوندهای درونی جسم شده و جسم تغییر حالت می‌دهد، یعنی گرمای داده شده در زمان بین ۳۰۰ ثانیه تا حدود ۱۱۵۰ ثانیه (۸۵۰ ثانیه)، گرمای نهان ذوب است. بعد از این مرحله با ادامه روند گرمادهی، دمای جسم بالاتر می‌رود.

الف) چقدر طول می‌کشد تا این جامد به نقطه ذوب خود برسد؟

پاسخ: با توجه به نمودار در بازه زمانی ۰ تا ۳۰۰s دمای جسم افزایش می‌یابد و در بازه زمانی ۳۰۰s تا ۱۱۵۰s دمای جسم ثابت بوده و جسم تغییر حالت می‌دهد (ذوب می‌شود) پس ۳۰۰s طول می‌کشد تا جسم به نقطه‌ی ذوب برسد.

ب) گرمای ویژه جامد و پ) گرمای نهان ذوب آن را محاسبه کنید.

پاسخ: با توجه به شکل و اطلاعات مسأله داریم:

۲۲- در چاله کوچکی ۱/۰۰kg آب (C)^∘۰/۰ قرار دارد. اگر بر اثر تبخیر سطحی قسمتی از آب تبخیر شود و بقیه آن یخ ببندد، جرم آب یخ زده چقدر می‌شود؟

پاسخ: در حین یخ زدن جرم m_۱ آب، مقداری انرژی گرمایی برابر با Q_۱=m_۲L_v آزاد میشود. در حین تبخیر، جرم باقیماندۀ) m_۲=(m-m_۱) ، مقدار گرمای جذب شده برابر Q_۲=m_۲L_v است. چون Q_۱ = Q است، داریم:

که در آن L_v گرمای نهان تبخیر آب در دمای (C)^∘۰ است که آن را از جدول ۴-۵ قرار میدهیم. در نتیجه برای ۱m داریم:

توجه کنید که در این مسئله چون فرایندها بدون تغییر دما صورت گرفته‌اند، لذا دلیل مبادلۀ انرژی اختلاف دما نبوده است و بنابراین انرژی مبادله شده را انرژی گرمایی و نه گرما نامیدیم.

۲۳- در گروهی از جانوران خونگرم و انسان، تبخیر عرق بدن، یکی از راه‌های مهم تنظیم دمای بدن است.

الف) چه مقدار آب تبخیر شود تا دمای بدن شخصی به جرم ۵۰/۰kg به اندازه C^ـ∘۱/۰۰ کاهش یابد؟ گرمای نهان تبخیر آب در دمای بدن ((C)^∘۳۷) برابر و گرمای ویژه بدن در حدود ۳۴۸۰J/kg.K است.

پاسخ: گرمایی که شخص در کاهش دمای بدن، شخص از دست می­‌دهد برابر است با گرمایی که آب هنگام تبخیر می­‌گیرد. بنابراین:

ب) حجم آبی که شخص باید برای جبران آب تبخیر شده بنوشد، چقدر است؟

پاسخ: در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

۵-۴ روش‌های انتقال گرما

۲۴- اگر شما یک تیر چوبی و یک لوله فلزی سرد را که هم دما هستند لمس کنید، چرا حس می‌کنید که لوله سردتر است؟ چرا ممکن است دست شما به لوله بچسبد؟

پاسخ: چوب رسانای ضعیف گرما است، بنابراین گرمای دست را در محل تماس نگه داشته و گرم به نظر می‌رسد ولی فلز چون رسانای گرما است، گرمای دست را از محل تماس منتقل کرده و سردتر به نظر می‌رسد. اگر دمای لوله خیلی پایین باشد، رطوبتی که بین پوست دست و سطح فلز قرار دارد، در اثر کاهش دما به بلورهای یخ تبدیل شده و دست را به سطح فلز می‌چسباند.

پاسخ دیگر: فلزات رسانای خوب گرما هستند. بنابراین وقتی به لوله فلزی دست می زنیم، گرمای دست ما از طریق لوله منتقل شده و دست ما احساس سرد شدن می کند. زیرا امکان دارد که رطوبت بین دست ما و سطح فلز در اثر کاهش دما به بلورهای یخ تبدیل شده و دست ما به فلز بچسبد.

۲۵- یک پالتو چگونه شما را گرم نگه می‌دارد؟ چرا استفاده از چند لباس زیر پالتو این عمل را تشدید می‌کند؟

پاسخ: لایه‌ای از هوا در بین الیاف پالتو قرار گرفته و چون هوا رسانای ضعیف گرما است، مانع از انتقال گرمای بدن به خارج می‌شود. با افزایش ضخامت لایه‌های عایق پوشاننده بدن، آهنگ رسانش گرمای بدن به هوای بیرون کاهش می‌یابد.

پاسخ دیگر: در بین الیاف پالتو هوا وجود دارد و چون هوا رسانای خوبی برای گرما نیست، مانع انتقال گرمای بدن ما به محیط اطراف می‌شود و بدن ما گرم می‌ماند. استفاده از چند لباس زیر پالتو باعث افزایش لایه‌های هوا و در نتیجه کمتر شدن آهنگ انتقال گرما می‌شود.

۲۶- دو قوری همجنس و هم اندازه را درنظر بگیرید که سطح بیرونی یکی سیاه رنگ و دیگری سفید رنگ است. هر دو را با آب داغ با دمای یکسان پر می‌کنیم. آب کدام قوری زودتر خنک می‌شود؟

پاسخ: قوری تیره، چون تابش گرمایی گسیل شده از سطوح تیره و مات بیشتر از سطوح صاف و روشن است، آهنگ تابش گرما از قوری تیره بیشتر بوده و زودتر خنک می‌شود.

پاسخ دیگر: قوری سیاه رنگ، تابش گرمایی از سطوح تیره بیشتر از سطوح روشن است. بنابراین آهنگ تابش گرما از قوری سیاه رنگ بیشتر است و این قوری زودتر خنک می‌شود.

۶-۴ قوانین گازها

۲۷- گازی در دمای ۲۰^۰C دارای حجم ۱۰۰/۰cm^۳ است.
الف) این گاز را باید تا چه دمایی گرم کنیم تا در فشار ثابت، حجم آن ۲۰۰/۰cm^۳ شود؟

پاسخ: چون فشار ثابت است، از قانون گازها داریم:

ب) این گاز در همین فشار در چه دمایی دارای حجم ۵۰/۰cm^۳ خواهد شد؟

پاسخ: در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

۲۸- هوایی با فشار ۱/۰atm درون استوانه یک تلمبه دوچرخه به طول ۲۴cm محبوس است. راه‌های ورودی و خروجی هوای استوانه تلمبه را می‌بندیم. اکنون:

الف) اگر طول استوانه را در دمای ثابت به ۳۰/۰cm افزایش دهیم، فشار هوای محبوس چقدر خواهد شد؟

پاسخ: چون دما ثابت است از قانون گازها به صورت زیر استفاده میکنیم:

ب) برای آنکه در دمای ثابت، فشار هوای محبوس ۳/۰atm شود، طول استوانه را چقدر باید کاهش دهیم؟

پاسخ: اکنون داریم:

۲۹- لاستیک یک اتومبیل حاوی مقدار معینی هواست. هنگامی که دمای هوا Cـ∘۱۷ است، فشارسنج، فشار درون لاستیک را ۲/۰۰ اتمسفر نشان می‌دهد. پس از یک رانندگی بسیار سریع، فشار هوای لاستیک دوباره اندازه گیری می‌شود. اکنون فشارسنج، ۲/۳۰ اتمسفر را نشان می‌دهد. دمای هوای درون لاستیک در این وضعیت چقدر است؟ حجم لاستیک را ثابت و فشار جو را ۱/۰۰ اتمسفر در نظر بگیرید.

پاسخ: در این مسئله حجم ثابت است و بنابراین از قانون گازها داریم:

۳۰- دما و فشار متعارف (STP) برای گاز، دمای Cـ∘۰=۲۷۳K و فشار ۱atm=۱/۰۱۳×۱۰۵Pa معرفی می‌شود. حجم یک مول گاز کامل در دما و فشار متعارف چقدر است؟

پاسخ: در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

۳۱- یک حباب هوا به حجم ۰/۲۰cm^۳ در ته یک دریاچه به عمق ۴۰/۰m قرار دارد که دما در آنجا ۴/۰^۰C است. حباب تا سطح آب بالا می‌آید که در آنجا دما ۲۰^۰C است (دمای هوای حباب با دمای آب اطراف آن یکسان است). در لحظه‌ای که حباب به سطح آب می‌رسد حجم آن چقدر است؟ فشار هوا در سطح دریاچه را ۱۰^۵ ×۱/۰۱ در نظر بگیرید.

پاسخ: در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

⭕️ تذکر: دانش‌آموز عزیز، لطفاً توجه کنید که مطالب درسی در این وب‌سایت صرفاً به منظور کمک و آموزش قرار داده شده‌اند و نباید از آن ها به‌طور نادرست استفاده کنید. لذا، پیش از مشاهده پاسخ‌ها، لطفاً یکبار دیگر خودتان به سوالات پاسخ دهید و در صورت بروز مشکلات، از این پاسخ‌ها کمک بگیرید.

پاسخ صفحه قبلی: جواب فعالیت صفحه ۱۲۱ فیزیک دهم ریاضی

✅ به پایان جواب پرسش‌ها و مسئله‌های فصل 4 چهارم صفحه 124 ، 125 و 126 فیزیک ۱ پایه دهم ریاضی رسیدیم، جهت مشاهده گام به گام سایر کتاب های درسی‌تان کافیست آن را به همراه عبارت «ماگرتا» در گوگل جست و جو فرمایید. همچنین اگر سوالی داشتید حتما آن را از بخش دیدگاه بپرسید.