- الصباغ/ احمد الشهيد. ا بمدرسة فيزياء أ مالثانوية / الثانوية الجزيرة غريب

فيزياءالتبريد

الفصل ثامنال

فيزياءع. ث

بالمجموعات خاص المدرسية

والتي المنخفضة الحرارة درجات بدراسة يهتم الذى العلم هو كلفن الصفر من تقترب

(oC 273-المطلق( ) )الصفر :- فالز فاندر تاثير

الجزيئات بين المتبادلة التجاذب قوى هو

من الجزيئات تتقارب حيث الضغط زيادة حالة فى فاندرفالز تاثير - يظهر1 اخرى جزيئات اجتذاب يتتابع ثم بعضهما من جزيئين يتجاذب حيث بعضها الحالة او السائلة الحالة الى الغازية المادة انتقال يتم وبالتالى وهكذا اليهم

الصلبة بين جديدة روابط والتتكون الجزيئات بين يحدث فاندرفالز - تاثير2

بعضها. من فقط تتقارب ولكن الجزيئاتجديدة. مادة تكون عنه وينتج الذرات بين يحدث الكيميائى - التفاعل3

مقارنه بين الغاز المثالى والغاز الحقيقى المثالى الغاز الحقيقى الغاز

عند الغازات قوانين عليه تطبق ال الحرارة ودرجات العالية الضغوط

المنخفضة

الغازات قوانين عليه تطبق

بالنسبة الغاز جزيئات حجم يهمل. الغاز جزيئات حجم اليهمل. الغاز يشغله الذى للحجم

فى فاندرفالز قوى فيه تظهر العالية والكثافات العالية الضغوط المنخفضة الحرارة ودرجات

فاندرفالز. قوى تهمل

عند ضغطه او حجمه اليتالشى طاقة للجزيئات ويكون كلفن الصفر سكون

طاقة و ضغطه و حجمه يتالشى كلفن الصفر عند جزيئاته حركة

درجة تصبح حتى المادة من الطاقة سحب فيها يتم طريقة

. جدا منخفضة حرارتها. تبريدها يراد اخرى مادة الى مسبقا ُمبردة مادة مالمسة مثال ( مثلج كربون اكسيد )ثانى الجاف الثلج العادى الثلج مبردة لمواد امثلة

المسالة الغازات المسال الهواءامثلة لغازات مسالة :-

الحرارة درجة الحرارة درجةالغاز1

علم التبريد

مالحظات

الية التبريد

- الصباغ/ احمد الشهيد. ا بمدرسة فيزياء أ مالثانوية / الثانوية الجزيرة غريب

فيزياءالتبريد

الفصل ثامنال

فيزياءع. ث

بالمجموعات خاص المدرسية

المئويةالكلفنية90183االكسجين77196النيترجين4.2268.8الهيليوم

التبريد بعد فانه مبردة كمادة المسال الغاز استخدام عند ملحوظة حيث تبريدها المراد المادة من الحرارية الطاقة المسال الغاز يسحب

الغاز الى ويتحول المسال الغاز حرارة درجة وترتفع حرارتها درجة تنخفض الغازية طبيعته الى المسال

مقاومة اى دون تتدفق حيث المسالة الغازات بعض بها تتميز خاصية)كلفن(. المطلق الصفر من تقترب حرارة درجة )احتكاك( عند

المسال الهيليوم مثال المسال الهيليوم خصائص

المنخفضة. الحرارة درجات عند لزوجته - تتالشى1طويله. لمدة يحتويه الذى االناء جوانب على واسفل اعلى الى - ينساب2. الحرارية الموصالت افضل من فهو لذلك النوعية الحرارة - انخفاض3. الغليان درجة - انخفاض4

:- الوظيفة. المسالة الغازات حفظ :- العلمية الفكرة. الوسط عن حراريا الغاز عزل

التركيب:-مزدوجة. جدران له البيركس من زجاجى او معدنى وعاء

)علل( الهواء من تماما مفرغة الجدارين بين الفاصلة والمسافة. والتوصيل بالحمل الحرارة انتقال لتقليل

انتقال )علل( لتقليل الفضة من بطبقة الداخل من الجدارين اسطح تطلى باالشعاع. الحرارة

وتمأل ديوار قارورة نوعية من اناءين فى المسال الهيليوم تخزين - يتم1 )علل( النخفاض المسال بالنيتروجين االناءين بين الفاصلة المسافة (. ok 4.2) غليانه درجة وانخفاض للهيليوم النوعية الحرارة

للهيليوم النوعية الحرارة من اكبر المسال للنيتروجين النوعية - الحرارة2 فى المسال الهيليوم عزل فى المسال النيتروجين يستخدم لذلك المسال

ديوار. قارورتى

2

فراغ

اسطح

عاكسة

السيولة الفائقة )السيولة المفرطة (

قارورة ديوار

مالحظات

- الصباغ/ احمد الشهيد. ا بمدرسة فيزياء أ مالثانوية / الثانوية الجزيرة غريب

فيزياءالتبريد

الفصل ثامنال

فيزياءع. ث

بالمجموعات خاص المدرسية

س:- قارن بين غاز النيتروجين المسال والهيليوم المسال وجه

المقارنه المسال والهيليوم المسال النيتروجين

oK4.2oK 77غليانه درجة الحرارةالنوعية

جدا منخفضةالهيليوم من اعلى

طريقةتخزينه

تمأل ديوار قارورة نوعية من اناءينديوار قارورة بسائل بينهما الفاصلة المسافة

النيتروجين

. لمادة مسال غاز مالمسة عند يحدث :-ماذا س الغاز ويعود المسال الغاز حرارة درجة وترتفع المادة حرارة درجة تنخفض. الغازية حالته الى المسال

مبردة كمادة غيره عن المسال الهيليوم س:- يفضل الموصالت افضل من فهو غليانه درجة وانخفاض النوعية حرارته النخفاض. الحرارية

تتحول الطاقة بقاء لقانون طبقا فانه Qth حرارية طاقة الغاز اكتسب اذا U الداخلية الطاقة فى - زيادة1 هما صورتين الى المكتسبة الطاقة. الحرارة درجة فى ارتفاع صورة فى لنا وتظهر

. W الغاز جزيئات تبذله - شغل2 الديناميكا فى االول )القانون W + U = Qth ان اى

الحرارية(

:- هما نوعين الى الحرارى التغير تقسيم يمكن االساس هذا وعلى

االديباتية العملية االيزوثرمية العملية التوصيل جيد اناء فى الغاز يكون

. للحرارة الوسط عن تماما معزول الغاز يكون

. المحيط الغاز حرارة درجة ثبوت عند تحدث

. الوسط مع. للغاز الحرارية الطاقة ثبوت عند تحدث

= صفر الداخلية الطاقة التغيرU = 0

ثابتة الداخلية الطاقة ان اى

= صفر المكتسبه الطاقةQth = 0

بالكامل الحرارية الطاقة تتحول جزيئات تبذله ميكانيكى شغل الى

. الغاز Qth = W

الغاز على او الغاز من المبذول الشغلان .اى الداخلية طاقته حساب على يتم

W + Uصفر = :- هما احتمالين وهناكW = - U

الشغل ان اى موجب

U = - W الشغل ان اى

سالب3

انواع التبادل الحرارى

انواع التبادل الحرارى

- الصباغ/ احمد الشهيد. ا بمدرسة فيزياء أ مالثانوية / الثانوية الجزيرة غريب

فيزياءالتبريد

الفصل ثامنال

فيزياءع. ث

بالمجموعات خاص المدرسية

شغال يبذل الغاز الطاقة حساب على

الداخليةالطاقة تنخفض

الداخلية درجة وتنخفض

الحرارةالغاز ويبرد

مثال -: . فجأة الغاز تمدد

الغاز على يبذل حساب على شغال

الداخلية الطاقةالطاقة تزداد

الداخلية درجة وترتفع

الحرارةالغاز ويسخن :- مثال الغاز انكماش. فجأة

. بسرعة تحدث. ببطء تحدث

الغاز. حرارة درجة تتغيرالغاز. حرارة درجة تتغير ال

)علل( ترتفع حرارته درجة فان فجاة حراريا معزول غاز انضغاط - عند 1 الداخلية الطاقة فتزداد الداخلية الطاقة حساب على شغال الغاز على يبذل

الغاز ويسخن الحرارة درجة وترتفع :- الثالجة عمل فكرة ان نجد سبق -مما2

الطاقة بقاء قانون – واالديباتى االيزوثرمى الحرارى التبادل

مقاومتها فان كلفن الصفر من حرارتها درجة تقترب عندما الفلزات بعض تقريبا تنعدم خاللها الكهربى التيار لمرور الداخلية

:- فائقة لموصالت امثله -Zn( )الخارصين - الزنكAl - االلومنيومPb – الرصاصPt البالتين. المعدنية المركبات - وبعضHg الزئبق الفائقة الكهربية للتوصيلية االنتقالية الحرارة درجة

مرور عند للموصل الكهربية المقاومة عندها تنعدم التى الحرارة درجة هى. بها الكهربى التيار

الشكل من نالحظ. الكلفنية الحرارة درجة مع طرديا تتناسب الفائق الموصل - مقاومة1 كلفن الصفر من تقترب والتى TC االنتقالية الحرارة درجة - عند2

. تنعدم وتكاد جدا كبير بمقدار الكهربية المقاومة تقل تماما الكهربية المقاومة تنعدم كلفن الصفر - عند3

. االن حتى اليها التوصل يتم لم الحالة هذه ولكن الفائقة الموصالت مميزات

حتى سنوات ولعدة طويلة لمدة التيار فيها - ينساب1

4

ظاهرة التوصيل الكهربى (الفائق اونس) ظاهرة

T C

R

T

الصفر المطلق

مالحظات

- الصباغ/ احمد الشهيد. ا بمدرسة فيزياء أ مالثانوية / الثانوية الجزيرة غريب

فيزياءالتبريد

الفصل ثامنال

فيزياءع. ث

بالمجموعات خاص المدرسية

(. حلقة شكل على )الموصل الخارجى الجهد فرق ازيل لو . بها الكهربى التيار مرور عند حرارية طاقة - التستهلك2. بها الكهربى التيار مرور عند حرارتها درجة - الترتفع3 تصنع ( لذلك )الالسلكية الكهربية االشارات التقاط على عالية قدرة - لها4

الصناعية باالقمار الكهربية الدوائر منها

= لفلز الفائقة للتوصيلية االنتقالية الحرارة درجة ان قولنا مامعنى س4.2 K التيار لمرور الداخلية المقاومة عندها تنعدم التى الحرارة درجة ان اى

4.2o K= الكهربى

فى التسخين ملفات صناعة فى التوصيل فائقة المواد )علل( التصلح والمدفأة. المكواه طاقة شكل على الكهربية الطاقة تسنفذ فال الكهربية المقاومة النعدام حرارية

الطاقة توليد محطات فال التوصيل فائقة المواد استخدام )علل( يمكن . التيار نقل وخطوط الكهربية

. الكهربية المقاومة النعدام المفقودة الطاقة تنعدم حيث

التيار فان التوصيل فائقة مادة من قرص فوق دائم مغناطيس وضع اذا المجال مع يتنافر مغناطيسيا مجاال يولد التوصيل فائقة المادة فى المار

فى معلقا الدائم المغناطيس يظل بحيث الدائم للمغناطيس المغناطيسى. الهواء الظاهرة تفسير

شدة بها ينعدم والتى مغناطيسية الدايا النوع من التوصيل فائقة المواد المغناطيسى المجال

مجال فيها يتولد فانه التوصيل فائقة المادة فى كهربى تيار مرور عند بحيث الدائم للمغناطيس المغناطيسى المجال مع دائما يتنافر مغناطيسى

= صفر التوصيل فائقة المادة داخل دائما المحصلة تكون

التسمية سبب تصميمه تمkm h 225 الى تصل كبيرة سرعته الن بذلك سمى

. اليابان فى عمله فكرة

مايسنر ظاهرة عمله طريقة

القطار يتحرك وعندما التوصيل فائقة مادة من ملفات القطار يحمل المجال مع يتنافر مغناطيسى مجال عنه ينشأ الملفات فى تيارا يولد فانه

5

ظاهر مايسنر

القطار الطائر

- الصباغ/ احمد الشهيد. ا بمدرسة فيزياء أ مالثانوية / الثانوية الجزيرة غريب

فيزياءالتبريد

الفصل ثامنال

فيزياءع. ث

بالمجموعات خاص المدرسية

مع االحتكاك فيزول سنتيمترات عدة القضبان فوق القطار فيرتفع االول. القطار سرعة وتزداد القضبان )علل(. التوصيل فائقة المواد فى اال مايسنر ظاهرة التظهر ملحوظة

شدة داخلها تنعدم اى مغناطيسى الدايا النوع من التوصيل فائقة المواد الن المغناطيسى المجال

فيها يتولد فانه التوصيل فائقة مادة من قرص فى كهربى تيار مرور فعند الدائم للمغناطيس المغناطيسى المجال مع دائما يتنافر مغناطيسى مجال

فائقة المادة داخل دائما المحصلة تكون بحيث القرص فوق وضعه عند = صفر التوصيل

لبعض الفائقة التوصيلية ظاهرة اكتشاف العلماء يحاول ( . الغرفة حرارة )درجة العادية الحرارة درجة عند الجديدة المواد

دون الفائقة الموصالت تطبيقات فى التوسع على ذلك يساعد سوف وفى الكهربية القوى توليد محطات فى استخدامها مثل التبريد الى الحاجة المقاومة. انعدام نتيجة الجهد فى الفاقد ينعدم بحيث الكهرباء نقل خطوط

العلمية الفكرة ملخص

العملية او الجهاز الفيزيائية

العلمية الفكرة

فالز فاندر تاثير الغازات اسالة المسافة حيث الوسط عن حراريا الغاز عزلديوار قارورة

الهواء من تماما مفرغة الجدارين بين الفاصلة و والتوصيل بالحمل الحرارة انتقال لتقليل

من بطبقة الداخل من الجدارين اسطح تطلىباالشعاع. الحرارة انتقال لتقليل الفضة

– واالديباتى االيزوثرمى الحرارى التبادل الثالجة الطاقة بقاء قانون

فائقة الموادالتوصيل

عندما المعادن لبعض الكهربية التوصيلية زيادة حيث كلفن الصفر من حرارتها درجة تقترب

. تقريبا مقاومتها تنعدم السرعة فائق القطار

الطائر( )القطارمايسنر ظاهرة

فائقة مادة من ملفات القطار يحمل حيث تيارا يولد فانه القطار يتحرك وعندما التوصيل

يتنافر مغناطيسى مجال عنه ينشأ الملفات فى القضبان فوق القطار فيرتفع االول المجال مع

القضبان مع االحتكاك فيزول سنتيمترات عدة القطار سرعة وتزداد

6

نظرة مستقبلية

نظرة مستقبلية