Required practical 4: investigate temperature changes in solutions
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| temperature change/ˈtemprɪtʃə tʃeɪndʒ/ | التغير في درجة الحرارة |
| best-fit intersection/best fɪt ˌɪntəˈsekʃn/ | تقاطع أفضل خط مناسب |
ما الذي يفسر هذه الملاحظة؟
- إضافة القلوي إلى الحمض ترفع درجة الحرارة أولاً، لكن الإضافات اللاحقة قد تجعل الخليط أكثر برودة. جزء هابط من هذا الرسم البياني لا يعني تلقائياً أن التعادل أصبح تفاعلاً ماصاً للحرارة.
- ابدأ بتوقع. حدد الكميات أو الخصائص التي ستقارنها، ثم حدد الدليل الذي يمكنه التمييز بين تفسيرين.
بناء النموذج
- العملي المطلوب 4 يحقق المتغيرات المؤثرة على التغير في درجة الحرارة في المحاليل التفاعلية: تفاعلات حمض-معدن مناسبة، حمض-كربونات، تعادل أو إزاحة. في الكتيب المكتسب نشاط التعادل، يتم دعم كوب بولي ستايرين في كأس وتزويده بغطاء وبارومتر. يبدأ الطلاب بـ 30 سم³ من حمض الهيدروكلوريك المخفف، وتسجيل حرارته، ثم إضافة هيدروكسيد الصوديوم المجهز من المعلم على دفعات متتالية بحجم 5 سم³ حتى الوصول إلى 40 سم³.
- التغير في درجة الحرارة: درجة الحرارة النهائية أو القصوى ناقصاً درجة الحرارة الابتدائية المعلنة؛ أفضل تقاطع: حيث تتقاطع اتجاهات الزيادة والنقصان المرسومة لتقدير القمة.
Why can temperature fall after all the acid has reacted?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Once the acid is used up, no more neutralisation warming occurs, while added cooler alkali and heat loss to the room pull the temperature down. Conservation is untouched - energy is simply leaving the mixture.
Match each technical term to its precise meaning.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Use the definitions to distinguish related quantities and processes.
اختر دليلاً لاختبار الفرضية
- بعد كل إضافة، استبدل الغطاء، حرك بلطف وسجل أعلى درجة حرارة. كرر التحقيق الكامل بمحاليل ابتدائية جديدة واحسب المتوسطات عند كل حجم مضاف. ارسم متوسط درجة الحرارة مقابل الحجم الكلي للقاعدة المضافة. ارسم خطوط أفضل انحدار مناسبة عبر مناطق الزيادة والنقصان وقدر تقاطعهما. هذا يقدّم القمة بين القراءات المنفصلة؛ لا تربط كل نقطة صاخبة وسمّ النقطة المقاسة الأعلى دقيقة.
- استخدم تقييم المخاطر المعتمد من المدرسة، واقي العين، والمحاليل المجهزة من الفني. هيدروكسيد الصوديور يمثل خطراً خاصاً على العين. حافظ على الحجم الابتدائي للحمض، وتركيزات المحلول، ودرجات الحرارة الابتدائية، والكوب، والحركة وإجراء القراءة مماثلة. سجل الملاحظات الفعلية ومخطط الجهاز في المختبر؛ هذه الدرس يُعدّ ويحلّل ذلك العمل، بدلاً من إجازة الأداء من إجابة مكتوبة. الغطاء والعزل يقللان تبادل الحرارة لكنهما لا يلغيانه.
Which two habits make the investigation or model in this case more defensible?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Stating the conditions and assumptions lets others repeat the work exactly, and recording the supporting evidence lets them check the conclusion. Hiding disagreeing results removes the evidence that could challenge a wrong conclusion, and one measurement can never establish a wider claim.
اعتمد على كميات معروفة
- أدر القيم المعروفة ووحداتها. اختر العلاقة لأن افتراضاتها تتناسب مع هذه الحالة، ثم أعد ترتيب المعادلة قبل التعويض.
- معلوم: زوج أصلي توضيحي من التجارب عند حجم واحد يعطي 30.4 °C و30.8 °C، لذا متوسط درجة الحرارة=(30.4+30.8)/2=30.6 °C. متوسط درجة الحرارة الابتدائي هو 20.2 °C، مما يعني ارتفاعاً قدره 10.4 °C. بعد استنفاد الحمض، لا يضيف المزيد من القلوية الباردة تسخيناً للتعادل مقابلاً، بينما قد يؤدي الخلط وانتقال الطاقة إلى المحيط إلى خفض درجة الحرارة. هذا لا يثبت أن تعادل طارد للحرارة (endothermic neutralisation).
درجتا حرارة تكراريتين هما 29.2 °C و29.8 °C. أوجد متوسطهما. استخدم نفس التسلسل: الكميات المعلومة → النموذج → العلاقة → التعويض → الوحدة والتفسير.
Two repeat temperatures are 29.2 °C and 29.8 °C. Find their mean.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
The result is 29.5 °C. Known: repeat temperatures 29.2 and 29.8 degrees C. Mean = (29.2 + 29.8)/2 = 29.5 degrees C. Both repeats are kept; none may be dropped without a recorded reason.
تحقق من الاستنتاج وحدوده
- لا تحضر المواد الكيميائية المركزة المخزنة بشكل مستقل، ولا سخّن هذه المزيج لإجبار ظهور قمة، ولا تزيل التكرارات غير المريحة دون تسجيل سبب. زيادة الحجم المضاف تُغير كمية المتفاعل وحجم السائل الكلي، لذا الرسم البياني ليس مقياساً بسيطاً لطاقة التفاعل لكل مول. لا يتطلب حساب السعة الحرارية هنا. شرح كسر الروابط ينتمي لدرس الرفع المنفصل.
- عُد إلى الملاحظة الأصلية. اشرح ما يدعمه النتيجة، وما هي الشروط التي تفترضها، وطريقة واحدة لاختبار تفسير منافس.
جزء هابط من منحنى حجم القلوي-درجة الحرارة يثبت أن التعادل أصبح ممتصاً للحرارة. هذا الادعاء خاطئ: القمة تحدد نقطة التعادل الدقيقة؛ بعدها، إضافة المزيد من القلوي تخفف وتبرد الخليط، لذا ينخفض المنحنى. التفاعل نفسه طارد للحرارة طوال الوقت - الذراع الهابط يمثل الخلط وفقدان الحرارة، وليس تحولاً ممتصاً للحرارة.
العملي المطلوب 4: تحقيق تغيرات الحرارة في المحاليل: بعد كل إضافة، استبدل الغطاء، حرك بلطف وسجل أعلى درجة حرارة. كرر التحقيق الكامل بمحاليل ابتدائية جديدة واحسب المتوسطات عند كل حجم مضاف. ارسم متوسط درجة الحرارة مقابل الحجم الكلي للقاعدة المضافة. ارسم خطوط أفضل انحدار مناسبة عبر مناطق الزيادة والنقصان وقدر تقاطعهما. هذا يقدّم القمة بين القراءات المنفصلة؛ لا تربط كل نقطة صاخبة وسمّ النقطة المقاسة الأعلى دقيقة.
A downward part of the alkali-volume graph proves neutralisation has become endothermic.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
The peak marks the exact neutralisation point; beyond it, extra alkali dilutes and cools the mixture, so the graph falls. The reaction itself is exothermic throughout - the falling arm is mixing and heat loss, not an endothermic turn.
Final or peak temperature minus the stated initial temperature: write the technical term.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
temperature change means Final or peak temperature minus the stated initial temperature.