اختبار في الاتزان الحراري

ما تعريف الاتزان الحراري؟

• هو الحالة التي يكون فيها الجسم في حالة حركة مستمرة

• هو الحالة التي تتساوى فيها درجات حرارة جسمين أو أكثر متلامسين ولا يحدث انتقال صافٍ للحرارة بينهما

• هو الحالة التي يفقد فيها الجسم طاقته الحركية بالكامل

• هو الحالة التي تتحول فيها الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية

ما الوحدة الأساسية لقياس درجة الحرارة في النظام الدولي للوحدات؟

• درجة مئوية (°C)

• فهرنهايت (°F)

• كلفن (K)

• جول (J)

إذا وُضع جسم ساخن بجانب جسم بارد وتركا معزولَين عن المحيط، فما الذي يحدث في نهاية المطاف؟

• يزداد الجسم الساخن سخونةً ويزداد الجسم البارد برودةً

• يبقى كل جسم على درجة حرارته الأصلية

• يصل الجسمان إلى درجة حرارة مشتركة تقع بين درجتَي حرارتيهما الأصليتين

• تنتقل الحرارة من الجسم البارد إلى الجسم الساخن

ينص القانون الصفري للديناميكا الحرارية على أنه إذا كان الجسم A في اتزان حراري مع الجسم B، والجسم B في اتزان حراري مع الجسم C، فما العلاقة بين A وC؟

• درجة حرارة A أعلى من درجة حرارة C

• A وC في اتزان حراري مع بعضهما

• لا توجد علاقة بين A وC

• درجة حرارة C أعلى من درجة حرارة A

يُستخدم مبدأ الاتزان الحراري في عمل الترمومتر. أيٌّ من العبارات التالية يصف بشكل صحيح هذا الاستخدام؟

• يقيس الترمومتر الطاقة الكهربائية للجسم

• يصل الترمومتر إلى اتزان حراري مع الجسم المقاس فتتساوى درجة حرارته مع درجة حرارة الجسم

• يرفع الترمومتر درجة حرارة الجسم المقاس دائمًا

• يعمل الترمومتر بمبدأ انعكاس تدفق الحرارة

في أحد التطبيقات الطبية، يُستخدم مبدأ الاتزان الحراري لتبريد جسم المريض المصاب بارتفاع شديد في الحرارة عن طريق وضع كمادات باردة. كيف يمكن تفسير هذا الإجراء باستخدام مفهوم الاتزان الحراري؟

• تنتقل الحرارة من الكمادات الباردة إلى جسم المريض مما يرفع درجة حرارته

• تنتقل الحرارة من جسم المريض ذي الحرارة الأعلى إلى الكمادات الباردة حتى يقتربا من الاتزان الحراري، مما يخفض درجة حرارة الجسم

• لا تنتقل الحرارة بين الجسم والكمادات لأنهما مختلفان في التركيب

• تُحوّل الكمادات الطاقة الحرارية إلى طاقة كيميائية داخل الجسم

في مبنى مدرسي، يُلاحظ أن الفصول الدراسية ذات النوافذ الكبيرة تفقد حرارتها بسرعة أكبر في الشتاء مقارنةً بالفصول ذات النوافذ الصغيرة. بناءً على مفهوم الاتزان الحراري، قدّم تفسيرًا علميًا لهذه الظاهرة، وأيٌّ من الحلول التالية يُعدّ الأنسب للحدّ من فقدان الحرارة؟

• رفع درجة حرارة الهواء خارج المبنى لتحقيق الاتزان الحراري بشكل أسرع

• استخدام زجاج مزدوج للنوافذ لتقليل انتقال الحرارة بين الهواء الداخلي الدافئ والهواء الخارجي البارد، مما يُبطئ الوصول إلى الاتزان الحراري ويحافظ على دفء الفصل

• إزالة النوافذ كليًا لأن الاتزان الحراري لا يحدث إلا عبر الزجاج

• زيادة عدد الطلاب في الفصل لأن أجسامهم ترفع درجة الحرارة بشكل دائم دون الحاجة إلى أي عزل