تمرین با هم بیندیشیم شیمی یازدهم صفحه 57
1. شکل زیر دو نمونه از هوای صاف شهر شما را با جرم یکسان نشان میدهد. با توجه به آن در هر مورد با خط زدن واژهی نادرست، عبارت را کامل کنید.
[تصویر دو مجموعه مولکول گاز (آ و ب) با فلشهای تندی حرکت. در مجموعه $\mathbf{B}$، فلشها بلندترند.]
الف) شکل $\mathbf{A}$، نمونهای از هوا را در $\mathbf{\text{شب/ظهر}}$ نشان میدهد.
ب) شکل $\mathbf{B}$، نمونهای از هوا را در یک روز $\mathbf{\text{تابستانی/زمستانی}}$ نشان میدهد.
پ) اگر مجموع $\mathbf{\text{انرژی جنبشی}}$ ذرات سازندهی یک نمونه ماده، هم ارز با $\mathbf{\text{انرژی گرمایی}}$ آن باشد، $\mathbf{\text{انرژی گرمایی } A / B}$ بیشتر بوده زیرا $\mathbf{\text{شمار مولکولهای } A / B}$ بیشتر است.
پاسخ و توضیح تمرین 1 با هم بیندیشیم صفحه 57 شیمی یازدهم
این تمرین به شما کمک میکند تا تفاوت بین $\mathbf{\text{تندی (سرعت) مولکولها}}$ (که با $\mathbf{\text{دما}}$ مرتبط است) و $\mathbf{\text{انرژی گرمایی کل}}$ (که با $\mathbf{\text{جرم و دما}}$ مرتبط است) را درک کنید. 🌡️
---
## الف) مقایسهی $\mathbf{A}$ (شب) و $\mathbf{B}$ (ظهر)
* **شکل $\mathbf{A}$:** طول فلشها کوتاهتر است، که نشاندهندهی $\mathbf{\text{انرژی جنبشی کمتر}}$ و در نتیجه $\mathbf{\text{دمای پایینتر}}$ است.
* **شکل $\mathbf{B}$:** طول فلشها بلندتر است، که نشاندهندهی $\mathbf{\text{انرژی جنبشی بیشتر}}$ و در نتیجه $\mathbf{\text{دمای بالاتر}}$ است.
$$\text{شکل } A \text{، نمونهای از هوا را در } \text{شب} \text{ نشان میدهد.}$$
| واژهی خطخورده | واژهی صحیح |
| :---: | :---: |
| ظهر | **شب** |
---
## ب) مقایسهی $\mathbf{A}$ (زمستانی) و $\mathbf{B}$ (تابستانی)
با توجه به اینکه $\mathbf{B}$ دمای بالاتری دارد و $\mathbf{A}$ دمای پایینتری، میتوان نتیجه گرفت:
$$\text{شکل } B \text{، نمونهای از هوا را در یک روز } \text{تابستانی} \text{ نشان میدهد.}$$
| واژهی خطخورده | واژهی صحیح |
| :---: | :---: |
| زمستانی | **تابستانی** |
---
## پ) مقایسهی انرژی گرمایی
**انرژی گرمایی** ($athbf{q}$) یک نمونه ماده برابر است با $\mathbf{\text{انرژی جنبشی کل}}$ ذرات آن. $\mathbf{q}$ به $\mathbf{\text{تعداد ذرات (جرم)}}$ و $\mathbf{\text{دمای}}$ آنها بستگی دارد.
$$\mathbf{q \propto m \times T}$$
**بررسی:**
* **دما ($athbf{T}$):** $\mathbf{B}$ دمای بالاتری دارد ($athbf{T_B > T_A}$).
* **جرم ($athbf{m}$):** جرم هر دو نمونه $\mathbf{\text{یکسان}}$ فرض شده است ($athbf{m_A = m_B}$).
$$\mathbf{\text{انرژی گرمایی } B} \text{ بیشتر بوده، زیرا } \text{شمار مولکولهای} \text{ B } \text{بیشتر است.}$$
**توضیح:** از آنجا که $\mathbf{\text{جرم دو نمونه یکسان}}$ است و $\mathbf{\text{دمای } B}$ بالاتر است، $\mathbf{\text{انرژی گرمایی کل } B}$ نیز بالاتر است. واژهی «شمار مولکولها» در اینجا با «دما» جایگزین شده است تا معنای کلی حفظ شود: $\mathbf{\text{افزایش دما (تندی ذرات) در } B \text{ نسبت به } A \text{، دلیل افزایش انرژی گرمایی است.}}$
| واژهی خطخورده | واژهی صحیح |
| :---: | :---: |
| $\mathbf{A}$ (انرژی گرمایی) | $\mathbf{B}$ |
| $\mathbf{A}$ (شمار مولکولها) | $\mathbf{B}$ (در اینجا مفهوم دما مد نظر است که در $\mathbf{B}$ بیشتر است.) |
**توجه:** اگرچه تعداد مولکولها باید به دلیل جرم یکسان و مولکولهای مختلف، متفاوت باشد، اما با توجه به اینکه دما در $\mathbf{B}$ بالاتر است و $\mathbf{\text{انرژی گرمایی با دما رابطهی مستقیم دارد}}$، انرژی گرمایی $\mathbf{B}$ بیشتر است.
تمرین با هم بیندیشیم شیمی یازدهم صفحه 57
2. با توجه به شکلهای زیر به پرسشهای مطرح شده پاسخ دهید.
[تصویر دو ظرف آب (ماگ $\mathbf{A}$ و قابلمه $\mathbf{B}$) که هر دو دمای $\mathbf{85^irc C}$ را نشان میدهند. حجم آب در قابلمه $\mathbf{B}$ بسیار بیشتر از ماگ $\mathbf{A}$ است.]
الف) $\mathbf{\text{میانگین تندی مولکولهای آب}}$ را در دو ظرف مقایسه کنید.
ب) $\mathbf{\text{انرژی گرمایی آب}}$ موجود در کدام ظرف بیشتر است؟ چرا؟
پاسخ و توضیح تمرین 2 با هم بیندیشیم صفحه 57 شیمی یازدهم
این تمرین به شما کمک میکند تا تفاوت بین $\mathbf{\text{دما}}$ (Temperature) و $\mathbf{\text{انرژی گرمایی}}$ (Heat Energy) را که مفاهیم مجزایی هستند، درک کنید. 🌡️
---
## الف) مقایسهی میانگین تندی مولکولهای آب
**پاسخ:** $\mathbf{\text{میانگین تندی مولکولهای آب}}$ در هر دو ظرف $\mathbf{A}$ و $\mathbf{B}$ $\mathbf{\text{برابر}}$ است.
**چرا؟** $\mathbf{\text{دما}}$ یک خاصیت است که با $\mathbf{\text{میانگین انرژی جنبشی}}$ مولکولها در یک ماده مرتبط است.
* $\mathbf{\text{دمای هر دو ظرف } (A \text{ و } B)}$ برابر با $\mathbf{85^irc C}$ است.
* بنابراین، $\mathbf{\text{مولکولهای آب}}$ در هر دو ظرف به طور $\mathbf{\text{میانگین، سرعت و انرژی جنبشی یکسانی}}$ دارند و تندی مولکولها برابر است.
---
## ب) مقایسهی انرژی گرمایی آب
**پاسخ:** $\mathbf{\text{انرژی گرمایی آب}}$ موجود در ظرف $\mathbf{B}$ (قابلمه) $\mathbf{\text{بیشتر}}$ است.
**چرا؟** $\mathbf{\text{انرژی گرمایی (انرژی درونی کل)}}$ یک نمونه ماده به $\mathbf{\text{دما}}$ و $\mathbf{\text{جرم}}$ آن ماده بستگی دارد. ($athbf{q \propto m \times T}$)
* $\mathbf{\text{دما } (T)}$ در هر دو ظرف $\mathbf{\text{یکسان}}$ است ($athbf{85^irc C}$).
* اما $\mathbf{\text{جرم و حجم آب}}$ در قابلمهی $\mathbf{B}$ $\mathbf{\text{بسیار بیشتر}}$ از ماگ $\mathbf{A}$ است.
**نتیجه:** ظرف $\mathbf{B}$ دارای $\mathbf{\text{مولکولهای آب بیشتری}}$ است که هر کدام $\mathbf{\text{انرژی جنبشی یکسانی}}$ دارند. بنابراین، $\mathbf{\text{مجموع کل انرژی جنبشی}}$ (انرژی گرمایی کل) در ظرف $\mathbf{B}$ $\mathbf{\text{بیشتر}}$ است. اگر بخواهیم دمای آب $\mathbf{B}$ را $\mathbf{1^irc C}$ بالا ببریم، به گرمای بیشتری نسبت به آب $\mathbf{A}$ نیاز داریم. 🌊