المادة والطاقة

المادة والطاقة
المادة يمكن أن تتحول من حالة إلى حالة أخرى عن طريق فقد أو أكتساب طاقة
مثال : دورة الماء فى الطبيعة وتحولات المادة من صورة الى أخرى ولكن هل تتغير المادة بتغير حالتها.
لمعرفة ذلك يجب أن نجرى النشاط التالى :
تجربة (1) : أحضر قطعة شمع ثم عين كتلتها بإستخدام الميزان
قم بتجزئة الشمعة ثم عين كتلتها مرة أخرى
ضع الشمع المجزء فى جفنة فوق لهب حتى ينصهر .. ثم عين كتلتها مرة أخرى.
المشاهدة : كتلة الجفنة وبها الشمع الصلب = يساوى كتلة الجفنة وبها الشمع المجزء = كتلة الجفنة وبها
الشمع المصهور.
الأستنتاج : كتلة المادة تظل ثابتة إذا ما تم تقسيمها أو تحولت من حالة إلى أخرى .
تجربة (2) : عين كتلة من الشمعة والجير الصودى بأستخدام الميزان .
أشعل الشمعة فى أنبوبة زجاجية وضع عليها الجير الصودى .
أطفأ الشمعة وعين كتلتها والجير الصودى مرة أخرى .
المشاهدة : زيادة كتلة الجير الصودى وتقل كتلة الشمعة .
التفسير : تزداد كتلة الجير الصودى نتيجة امتصاصها غاز ثانى أكسيد الكربون وبخار الماء الناتج من
الشمعة
والزيادة فى كتلة الجير الصودى أكبر من النقص فى كتلة الشمعة . لأن الشمعة عبارة عن كربون
وهيدروجين أتحدا بأكسجين الهواء لتكوين ثانى اكسيد الكربون وبخار الماء
الأستنتاج : المادة لا تستحدث من العدم
قانون بقاء المادة : المادة لا تفنى ولا تستحدث من العدم ولكن يمكن تحويلها من صورة الى أخرى
الطــــــاقة
الطاقة : هى القدرة على بذل شغل أو أحداث تغير .
وحدة قياس الطاقة : تقاس بوحدات مثل ( الجول و السعر)
نتيجة تطور المجتمعات الإنسانية حدث تطور كبير فى الحصول على مصادر الطاقة من الفحم الى البترول . ثم بدائل مثل طاقة الرياح . طاقة المد والجزر . الطاقة الشمسية . طاقة مساقط المياه . الوقود الحيوى
مثال :
1- تحويل الماء من الحالة السائلة الى بخار بالتسخين ( حيث يلزم أكتساب كمية من الطاقة الحرارية تظهر فى أرتفاع درجة الحرارة وتحوله الى بخار .
2- تحويل الماء السائل الى ثلج بالتبريد ( حيث تختفى كمية من الطاقة فى صورة أنخفاض فى درجة حرارته تدريجيا )
صور الطاقة وتحولاتها
أمثلة صور الطاقة
1- ميكانيكية 2- كهربية 3- صوتية 4- مغناطيسية
5- شمسية 6- رياح 7- مد وجزر

أمثلة لبعض تحولات الطاقة
1- دلك الفلين بشدة الطاقة المستخدمة حركية الطاقة الناتجة حرارية
2- أضائة مصياح الطاقة المستخدمة كهربية الطاقة الناتجة ضوئية
3- اشتعال البنزين الطاقة المستخدمة كيميائية الطاقة النتاتجة ضوئية
تجربة (3) : لمعرفة بقاء الطاقة وتحولاتها
الخطوات : كون دائرة كهربية مغلقة
المشاهدة : وجود أكثر من صورة طاقة مثل (كهربية –حرارية –مغناطيسية – ضوئية)
الأستنتاج : تحول الطاقة من صورة الى أخرى مثل تحول الطاقة الكهربية الى طاقة حرارية
قانون بقاء الطاقة
الطاقة لا تفنى ولا تستحدث ولكن يمكن تحويلها من صورة لأخرى
المادة والطاقة
1- كان الناس يعتقدون أن الطاقة والمادة شيئان مختلفان
2- أثبتت الأبحاث أن أنبعاث الطاقة يصاحبه نقص فى كتلة المادة
3- دور العلماء فى دراسة التحولات بين المادة والطاقة
فى عام1905 أعلن العالم بلانك نظريته
نظرية بلانك : يمكن تحويل المادة إلى طاقة والعكس
العلاقة : الطاقة = الكتلة المتحولة (كجم) * مقدار ثابت
أينشتين Daboon : ( أستنتج أن قيمة هذا المقدار = مربع سرعة الضوء )