١٥/٠٣/١٩٩٩

 (لمزيد من المعلومات)

كيف نفسر، عن طريق إجراء تجربة بسيطة، أن تمدد الماء الملون المُستخدم في الترمومتر التجريبي هو الذي يتسبب في صعود السائل في الأنبوب (عند وضع الإناء في ماء دافئ)؟ ولصناعة الترمومتر التجريبي يمكن استخدام: أصيص صغير من الزجاج (الإناء)، ماء ملون (السائل)، شفاطة (الأنبوب). ومن جهة أخرى، لماذا لا يفلح الأمر في درجة الحرارة العادية عندما يُستخدم الماء كسائل، بينما عند استخدام الكحول، يصعد السائل بسهولة في الأنبوب.

---

١٩/٠٣/١٩٩٩

 (لمزيد من المعلومات)

لتوضيح فكرة التمدد (الحراري)، يمكنكم إجراء التجربة البسيطة التي سأقترحها عليكم، ولكن يجب أولاً معرفة أن التمدد هو زيادة حجم جسم في الحالة الغازية أو السائلة أو الجامدة، عندما نقوم بتسخينه. كما يجب الربط بين صعود السائل في الشفاطة بزيادة حجمه. وعندما نقوم بوزن الترمومتر التجريبي، نلاحظ أن كتلته لم تتغير. إذاً، يمكننا استنتاج انخفاض كتلة وحدة الحجم (قسمة كتلة السائل على حجمه). من الممكن أن يتساءل التلاميذ ما الذي يتسبب في ارتفاع السائل، إذا لم تكن الحرارة. ومع الأخذ في الاعتبار أنه لا يحدث ارتفاع إذا وضعنا الترمومتر في المياه الباردة (إلا إذا كان قطر الشفاطة صغيرًا جدًّا)، ومع مراعاة أن ضغط الهواء لم يتغير، نستطيع استنتاج أن هذه التجربة تعمل على إبراز وتوضيح مفهوم التمدد. ويمكننا أيضًا تسخين سلك من النحاس، وملاحظة تمدده، حتى نستطيع إقناعهم بأن هذه الظاهرة تعد ظاهرة عامة. أما بالنسبة للجزء الثاني من السؤال: كيف يمكن للترمومتر أن يعمل في درجة الحرارة العادية (أي عندما تتساوى درجة حرارة ماء الإناء وماء الحوض الذي نقوم بغمره فيه)؟ هل تقصدون بذلك أنه عند غمر السائل الموجود في الإناء في الماء الساخن، يرتفع أكثر عندما يكون كحولاً وليس ماءً؟ نعم، لا تتمدد السوائل كلها بنفس الطريقة. وتفلح التجربة بصورة أفضل عندما يكون السائل المُستخدم هو الكحول.