Week 11 · Unit 2: Concept 2.1 Thermal Energy and States of Matter (B): temperature and particles, state changes, thermometers, expansion · 3 lessons
3
الترمومتر والتمدد والانكماش
Discovery Education Science P6: Term 1, Unit 2, pp. 84–93
الهدفأصف كيف يعمل الترمومتر بالتمدد، وأشرح لماذا تُترك فواصل في الطرق والجسور.
كلمات جديدة
التمدد · زيادة المادة في الحجم عندما تسخنالانكماش · نقص المادة في الحجم عندما تبردفواصل التمدد · فراغات صغيرة تتيح للمادة أن تتمدد دون أن تنثني
الشرح
عندما ترتفع درجة حرارة السائل تتحرك جسيماته أسرع وتبتعد قليلًا عن بعضها، فيشغل السائل حيزًا أكبر. هذا هو التمدد. وعندما تبرد المادة تقترب جسيماتها فتنكمش. ويعمل الترمومتر بهذه الفكرة: السائل داخل الأنبوب الضيق يرتفع عندما يسخن ويهبط عندما يبرد. نستطيع صنع نموذج بسيط من زجاجة فيها ماء ملوّن بلون الطعام، ونضع فيها شفاطًا شفافًا مثبتًا بالصلصال، ثم نضعها في ماء دافئ أو بارد، ونلاحظ ارتفاع الماء في الشفاط أو هبوطه. نستعمل الماء فقط. أما الطرق والجسور وخطوط السكك الحديدية فتُترك فيها فواصل صغيرة ليتمدد الصلب والخرسانة في الجو الحار دون أن ينثنيا.
تسخين→جسيمات أسرع وأبعد→التمدد→ارتفاع السائل في الأنبوب
أمثلة محلولة
الوعاء
الماء في الشفاط
ماء دافئ
يرتفع
ماء بارد
يهبط
تضع منى زجاجة الماء الملوّن في وعاء ماء دافئ بمساعدة والدها. يرتفع الماء قليلًا في الشفاط. ثم تضعها في ماء بارد فيهبط.
يلاحظ كريم على الجسر فواصل بين القطع. يشرح المهندس أنها تتيح للجسر أن يتمدد في الحرّ.
نقرأ الترمومتر بعد وضعه في الماء: هذا الترمومتر يقرأ ٣٥ درجة مئوية.
نشاط الفصل
ترمومتر الماء. بمساعدة أحد الكبار، املأ زجاجة بلاستيكية بماء ملوّن، وثبّت شفاطًا شفافًا بالصلصال في فوهتها، وضع علامة على مستوى الماء. ضعها في وعاء ماء دافئ من الحنفية ثم في وعاء ماء بارد، وسجّل المستوى. لا نستعمل الكحول ولا ترمومترات الزئبق أبدًا.
تدرّب
1
ماذا يحدث لسائل داخل الترمومتر عندما يسخن؟
يتمدد ويرتفع.
2
ماذا يعني انكماش المادة؟
تقلّ حجمًا عندما تبرد.
3
لماذا تُترك فواصل صغيرة في الجسور وخطوط السكك الحديدية؟
