بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
الحصة الأولى في الديناميكا الحرارية :
أولاً يجب أن يصل إلى طلابنا و طالباتنا ما هو علم الديناميكا الحرارية ( حتى يعرفوا ما يدرسون و لماذا يدرسون الديناميكا الحرارية )
بداية الحصة :
نسأل : عرف علم الديناميكا الحرارية :
نسمع الإجابة : علم يهتم بدراسة العلاقة بين الحرارة والشغل .
المعلم : و ماذا سنستفيد من دراسة هذا العلم برأيكم :
يسمع المعلم الاجابات و يعززها و يبدأ بمناقشة أهمية الديناميكا الحرارية في حياتنا باسئلة سابرة
( هل نستطيع العيش بدون سيارات ؟ او كهرباء او مكيفات او تدفئة مركزية )
المعلم : تعالوا بنا ندرس العلم الذي أوجد لنا من الحرارة حركة
( نعم هذا هو علم الديناميكا الحرارية الذي ولد لنا حركة ميكانيكية من الحرارة )
وأوجد لنا من الحركة حرارة ننعم بها شتاءا في التدفئة و ننقلها من الغرفة صيفا لننعم بجو بارد .
ما هذا العلم يا استاذ : هل تتحرك السيارة بهذا العلم ( الطالب يقول : انا أعلم أن السيارات تحتاج إلى البنزين لتسير على الطريق )
المعلم : نعم يا بني فالمحرك في السيارة عبارة عن آلة حرارية تقوم بتحويل الطاقة الحرارية المتولدة من احتراق البنزين إلى شغل ميكانيكي ( حركة ) و يتم نقل الحركة إلى عجلات السيارة و تسير السيارة عبر دورة ديناميكية مشهورة تدعى ( دورة كارنو الانعكاسية )
الطالب : لحظة يا أستاذ : قلت دورة ديناميكية حرارية ماذا تعني بذلك ؟
المعلم : الدورة الديناميكية الحرارية : يتم النظام دورة إذا مر بعدة إجراءات ( تحولات ) بحيث
تتطابق بداية ونهاية الإجراءات .
الطالب : لقد شوقتنا يا استاذنا فانت تقول كلام في صميم حياتنا ولكن ما هو النظام و الاجراء و المسار :
المعلم : يا ابنائي الاعزاء اريد منكم ان تقرؤوا تعريف كل من النظام و الاجراء و المسار من المذكرة ( الكتاب ) و لنتناقش بمفهوم كل واحد على حدة لأننا إن أردنا أن نفهم هذا العلم وجب علينا أن نستوعب أساسياتة و تعريفاته المهمة .
الطلاب : هيا بنا نعرف النظام : عبارة عن كمية محدودة و موصوفة من مادة تكون محاطة بغلاف حقيقي أو تخيلي ،
و تسمى المنطقة المحيطة بالنظام ، محيط النظام .
نعم فكل مادة موصوفة هي نظام بالمفهوم الديناميكي
و لكن ليس كل نظام يولد حركة من الحرارة
فلنأخذ مثال الطعام في القدر ينطبق عليه مفهوم و تعريف النظام في الديناميكا الحرارية ولكنة لا يولد لنا حركة من الحرارة وإنما يعطينا طعام ناضجا ( ههههه )
و الآن لناخذ مثالا آخر على نظام حراري ( الاسطوانة و المكبس )
يخرج المعلم نموذج لمكبس واسطوانة ( حقنة الطبية بدون الابرة - أو منفاخ الكرة )
و يوضح للطلاب أن هذا أفضل الغاز الموجود في المكبس و الاسطوانة أفضل أنواع الأنظمة الحرارية في توليد الحركة من الحرارة .
يسال الطالب : يا أستاذ هل قارورة الماء التي بيدي هي نظام ديناميكي
المعلم هل تحقق التعريف : عبارة عن كمية محدودة و موصوفة من مادة تكون محاطة بغلاف حقيقي أو تخيلي ، و تسمى المنطقة المحيطة بالنظام ، محيط النظام .
الطالب : نعم
المعلم : هي نظام حراري .
الطالب : ماذا نعني بتخيلي :
المعلم : غير حقيقي ( مثل كمية الغاز في هذا المكان و يشير بيدية في الهواء ( كمية غاز محاطة بغلاف و همي و ليس حقيقي )
المعلم : ما هو الإجراء :
الطلاب : عبارة عن تغير في حالة النظام من حالة إلى أخرى
والسبب إضافة أو سحب حرارة أو شغل لهذا النظام .
المعلم : اذا تمدد النظام نقول إنه حدث اجراء .
سؤال يا طلابي الأعزاء : لو تقلص النظام هل يحدث اجراء ؟
لو زادت درجة حرارة النظام هل يحدث إجراء او قلت درجة الحرارة
لو زاد الضغط على النظام او زاد ضغط النظام هل يحدث إجراء .
يسمع المعلم الإجابات و يبين أن جميع ما سبق يحدث إجراء في النظام .
المعلم : قف يا أحمد : كيف حضرت اليوم إلى المدرسة ؟
أحمد : بسيارة والدي يا أستاذ .
ما هو المسار الذي اتبعتموه لبلوغ المدرسة :
أحمد : من خلال طريق الملك فهد ثم الدائري الشمالي يا أستاذ إلى مخرج 7 ثم المدرسة
اها يا أحمد هذا مسارك وأنت قادم للمدرسة .
و كذلك المسار في الديناميكا الحرارية ( هو عبارة عن الحالات التي تمر بها خواص النظام ) فالمسار هنا : كيف انتقل النظام من حالة الى أخرى ( كيف حدث الإجراء )
المعلم : أريد منكم أن تستوعبوا هذه التعاريف جيدا لأنها مفتاح فهم الديناميكا الحرارية
و في نهاية الحصة يحل المعلم مع الطلاب سؤال التفكير و س2 من مذكرة الكافي صفحة 2
و أهم شيء تعزيز الطلاب المشاركين في النقاش و استخدام الاسئلة السابرة ( القصيرة ذات الإجابة القصيرة ) في النقاش و الشرح .
و دمتم
لنكمل الحصة الثانية : ( أنواع الأنظمة ) و أنواع الإجراءات