تعليم

متوسط الطاقة الحركية لجسيمات المادة

متوسط الطاقة الحركية

متوسط الطاقة الحركية لجسيمات المادة، يقوم العديد من الطلاب والطالبات في الصف الثاني للمتوسط للحبث عن الأسئلة المتواجدة في مادة العلوم في الفصل الدراسي الأول؛ وسؤالنا السابق يعتبر من هذه الأسئلة، حيث أن الطاقة الحركية تعرف على أنها هي أحد أنواع الطاقة الت ييحصل عليها الجسم بفعل الحركة الخاصة به؛ كما أنه يوجد للطاقة الحركية العديد من الأشكال ومنها الطاقة الكهربائية والاشعاع الكهرومغناطيسي والطاقة النووية والكهربائية وغيرها من أنواع الطاقة، وبعدما عرضنا عليكم تعريف الطاقة الحركية الآن سوف نقدم لكم الاجابة الصحيحية لسؤال متوسط الطاقة الحركية لجسيمات المادة.

متوسط الطاقة الحركية لجسيمات المادة؟ درجة الحرارة.

مفهوم درجة الحرارة

هي ذلك المؤشر على كمية الطاقة الحرارية التي يخزنها أي جسم، وبالتالي فانها تعتبر مؤشراً على مدى حركة الذرات والجزيئات داخل الجسم، كما أن لها القدرة على تحديد الحالة الداخلية له، حيث أن درجة الحرارة هي عبارة عن مقياس لمدى برودة أو سخونة أي جسم، كما أنها تحدد اتجاه انتقال الحرارة تلقائياً.

أدوات قياس درجة الحرارة

كي تتم عملية قياس درجة الحرارة لابد من وجود أدوات قياس متخصصة بذلك؛ ومن هذه الأدوات هي كالآتي:

  1. أولاُ ميزان الحرارة الزئبقي: يشير تغير حجم الزئبق عند وضعه في وسط معين إلى درجة الحرارة في هذا الوسط.
  2. ثانياً ميزان الحرارة ذي المقاومة الكهربائية: تؤخذ تغيرات المقاومة الكهربائية للدلالة إلى درجة الحرارة.
  3. ثالثاً ميزان الحرارة الإشعاعي: تؤخذ كمية الطاقة التي يشعها الجسم كمقياس لدرجة حرارته.

وحدات قياس درجة الحرارة

كما تعرفنا على أدوات قياس درجة الحرارة لابد أيضا من وجود وحدات متخصصة في قياس درجات الحرارة؛ فهي تكمن فيما يلي:

  1. الكلفن: يرمز لها بالرمز K، وهو المقياس الذي تم اعتماده من قبل المنظومة العالمية SI، كما أنه يستخدم بشكل كبير في الميادين العلمية، ويقوم بتوضيح العلاقة ما بين حجم غاز معين ودرجة الحرارة المطلقة، والعلاقة ما بين ضغط وحجم غاز معين، ودرجة الحرارة الكلفنية، وتعتبر صفر كلفن بأنها أخفض درجة حرارة في الطبيعة.
  2. السلسيوس: يرمز لها بالرمز C، وهو ذلك المقياس المعتمد في الحياة اليومية في معظم دول العالم، ويستخدم بشكل كبير في ميدان التنبؤات الجوية.
  3. الفهرنهايت: يرمز لها بالرمز F، وهو المقياس المعتمد في الولايات المتحدة الأمريكية، ويمكن التحويل من الفهرنهايت إلى السلسيوس حسب المعادلة التالية: ° C = (°F − 32) ÷ 1.8

مقياس درجة الحرارة كمقياس للحرارة الحركية

تعرفنا سابقاً على تعريف درجة الحرارة؛ كما أن الطاقة الحركية تعد هي طاقة الحركة؛ يمتلك الجسم أو الجسيم المتحرك طاقة حركية؛ يوجد هناك ثلاثة أشكال معروفة للطاقة الحركية ألا وهي:

  1. الطاقة الحركية الاهتزازية.
  2. الطاقة الحركية الدورانية.
  3. الطاقة الحركية الانتقالية.

حيث تم ربط الطاقة الحركية مع حركة الجسم أو الجزيء من موقع إلى آخر؛ كما يشار إلى ذلك بالطاقة الحركية الانتقالية،   يكون للكرة المتحركة في الفراغ طاقة حركية انتقاليّة، ولكن يمكن للجسم أيضًا أن تكون له طاقة حركية اهتزازية؛ وهي الطاقة التي يمتلكها جسم يتذبذب أو يهتز حول موضع ثابت، وأيضاً يكون للكتلة المتصلة بنابض طاقة حركية اهتزازية، لا تنزاح كتلةٌ كهذه بشكل دائم عن موضعها مثل الكرة المتحركة في الفراغ. وأخيرًا، يمكن لجسم أن يمتلك طاقة حركية دورانية، وهي الطاقة المرافقة لجسم يدور حول محور دوران تخيلي.  عند اللعب بلعبة البلبل أو الخُذروف، لا يمكن الاعتبار بأنها تتحرك عبر الفراغ أو تهتز حول موضعٍ ثابت، ومع ذلك ترافق حركتها طاقةٌ حركيةٌ حول محور الدوران. هذا النوع من الطاقة الحركية يدعى بالطاقة الحركية الدورانية. يشبه مقياس درجة الحرارة مقياس السرعة، فهو يعطي مقدار متوسط الطاقة الحركية التي تمتلكها الجزيئات لجسم ما تتكون عينةٌ من المادة من جزيئات يمكن أن تهتز وتدور وتنتقل عبر الفراغ في الإناء الذي يحتويها. وبالتالي يكون للمادة على المستوى الجزيئي طاقة حركية. يمكن لكوبٍ من الماء الدافئ على سطح مكتب أن يبدو ساكنًا كما هو عليه، رغم أنّ جزيئات الماء التي في الكوب تملك طاقةً حركيّة. على المستوى الجزيئي، هناك ذراتٌ وجزيئاتٌ تهتز وتدور وتنتقل عبر فراغ الإناء الذي يحتويها. ضع مقياس درجة الحرارة في كوب الماء وستشاهد الدليل على امتلاك الماء للطاقة الحركية؛ إن درجة حرارة الماء، كما تعكسها القراءة على ميزان الحرارة، هي مقياسٌ لمتوسط الطاقة الحركية التي تمتلكها جزيئات الماء.

 

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى