3

علم الفيزياء

Physics

3

علم الفيزياء

Physics

المحتويات

علم تعريف صفحة..................................................................................................... 3 الفيزياء

األساسية القوانين صفحة............................................................................................ 3 للفيزياء

..................................................................................................................صفحة الوحدات4

أشكال صفحة............................................................................................................ 7 الضغط

انسياب صفحة......................................................................................................... 10 الموائع

..................................................................................................................صفحة الغازات11

...................................................................................................................صفحة الطاقة12

الطاقة صفحة...................................................................................................... 13 الحرارية

الطاقة أشكال صفحة............................................................................................. 13 الحرارية

اإلنتقال وسائل صفحة.......................................................................................... 14 الحراري

3

الكمياتالفيزيائية

الفيزيائية الكميات األساسية

الفيزيائية الكميات المشتقة

علم الفيزياء

Physics

وفهم والكونية الطبيعية الظواهر كل تفسير في يبحث الذي العلم هو نفس تحت تتكرر السلوك من معينة أنماط استنباط خالل من حولنا من األشياء تعمل كيف

للفيزياء. األساسية القوانين وتسمي للكون األساسية القوانين تسمي الظروف

ال==ذي األس==اس وهي الك==ون بمقتض==اه يتص==رف ال==ذي األس==اس هي.الحياة في معها نتعامل التي العلمية المشاهد كل يشرح

التي الفيزيائية الكميات هي-األخرى. بداللة استنتاجها يمكن ال

الكميات هذه ومن

– )الطول( – الكتلة أو المسافة الحرارة. درجة – الزمن

اشتقاقها يمكن كميات هي- الفيزيائية الكميات بداللة

األساسية. الكميات هذه ومن

العجلة – القدرة – السرعة- الشغل الطاقة – - القوة

C, G, S System المطلق الفرنسي النظام-1بالثانية والزمن جرامبال والكتلة بالسنتيمتر الطول يكون النظام هذا وفي-

F, P, S System البريطاني النظام-2بالثانية والزمن الباوندب والكتلة بالقدم الطول يكون وفيه-

3

علم الفيزياء

Physics

SI System للوحدات الدولي النظام-3U اتفق - من يتك==ون وال==ذي النظ==ام ه==ذا باس==تخدام القي==اس عمليات توحيد علي دوليا

التالي:- بالجدول مبينة أساسية وحدات

الوحدة اسمالكمية

m المترLength الطول

kg جرام الكيلوMass الكتلة

second الثانيةTime الزمن

K الكلفنTemperature الحرارة درجة

A األمبيرElectric Current الكهربي التيار

Mol المولQuantity of Matter المادة كمية

DensityKg/m3 الكثافة

kg.m/s2 وتنينForce القوة

kg/m.s2 باسكالPressure الضغط

ViscosityKg/m.s اللزوجة

VolumeM3 الحجم

Lengthالطول:- ,kmهي: الط==ول لقي==اس المس==تخدمة والوح==دات ث==ابتتين نقط==تين بين المس==تقيم البعد هو-

meter, cmU والحجم – المساحة منه ويشتقSI System الدولي للنظام طبقا

km = 1000m

M = 100cm Cm = 10millimeterM (meter) = 1000mm (millimeter)

Areaالمساحة:- ,km2 :هي المس==تخدمة والوح==دات الطول وحدة مربع بأنها السطح مساحة وتعرف- meter2,

cm2حاص==ل وهو المستطيل أو نفسه في الطول ضرب حاصل المربع سطح مساحة مثل

2سم

2سم

3

علم الفيزياء

Physics

2سم4= سمx 2 سم2 العرض.x الطول ضرب

Volumeالحجم:- هي: المستخدمة والوحدة االرتفاع x السطح مساحة أو الطول وحدة مكعب هو-

meter3, cm3مثل : االرتفاع x العرضx الطول= المكعب حجم

3سم8= سمx 2 سمx 2 سم2

االرتفاع x القاعدة سطح = مساحة األسطوانة حجم

السرعة:- لقي==اس المس==تخدمة والوح==دات لل==زمن بالنس==بة اإلزاح==ة في للتغ==ير الزم==ني المع==دل هي-

هي: السرعة

cm/sor m/sالزمن( وحدة في المقطوعة )المسافة

العجلة:- Acceleration للزمن بالنسبة السرعة تغير معدل هي-

m/sec. = m= السرعةsec=sec.sec= الزمن

cm/s2orm/s2هي: المستخدمة والوحدات

Massالكتلة:- المس==تخدمة والوح==دات الجس==م له==ذا المكونة المادة كمية بأنها جسمال كتلة تعريف ويمكن-

هي:on, kgm, gm , مادة من الجسم يحتويه ما مقدار أو.

Ton = 1000kg kg = 1000gmMilligram = 1/1000gm milli = 1/1000

1000mg = 1gm

Forceالقوة:- وهي: اتجاه و قيمة من لها والبد للمادة الحركة لتغيير يميل سحب أو دفع عملية هي-

F = m.g العجلةx الكتلة ضرب حاصل

2سم

22سم

سم

3

علم الفيزياء

Physics

تتغ==ير ق==د خ==ارجي بمؤثر الجسم تأثر إذا المحيط الوسط عن معزول الجسم أن طالما أوU سرعته U أو مقدارا )القوة(. يسمي الجسم سرعة يغير الذي المؤثر هذا كليهما أو اتجاها

بعجل==ة كجم1 مق==دارها كتل==ة لتحري==ك الالزم==ة الق==وة عن عب==ارة وه==و – وتنيال==ن ووحدتها2متر/ث1 مقدارها

1N = 1kg x 1m/sec21N = 103gm x 102cm/sec2

Kilogram force = kgf بمقدار قياسها ويمكن

Densityالكثافة:- m ρ= الكتلةوتساوي الحجوم وحدة كتلة هي-

vالحجم Density = mass

volumeρ = m = gm

v cm3

- The ratio of Mass per unit volumeاألحجام. أو الكميات لحساب المختلفة الحرارة درجات عند الكثافة استخدام ويمكن

kg/m3هي: المستخدمة والوحدة616kg/m3ρ = m األمونيا كثافة م16o حرارة درجة مثال:- عند

Vm = ρ.V

كميتها يكون أمونيا3م50 سحب عندm = 50 x 616 = 30800kg1ton = 1000kg m = 30800/1000 = 30.8ton

Specific gravityالنسبية:- الكثافة- It is the ratio of density of substance to the density of reference at specific condition.

S.Gr = ρρ ref

3

علم الفيزياء

Physics

ρref water for liquidρref air for gasses

قياس وحدات لها ليست النسبية فالكثافة وعليه

PressureThe force applied per unit areaالضغط:- P = F المساحات وحدة علي الواقعة القوة عن عبارة وهو-

A

kgf/cm2 أوالباسكال عليها ويطلقN/m2هي: المستخدمة الوحدة-

Absolute Pressure المطلق:- الضغطU جمع حاصل هو الجوي. والضغط المقاس الضغط من كال

2سمa= السائل عمود مساحة

سمh= السائل عمود ارتفاع3سمa x h= السائل حجم

3جم/سمρ=السائل كثافة

ρ = mass = m volume = a.hm = ρ.a.h

f = m . g القوةf = ρ.a.h.g القوة

ρ.h.a.g=ρ.h.g= = القوةP الضغط a المساحة

P = ρ.g.h)ب( ( أو ) أ في أعلي السائل ضغط **أيهما

الجوي الضغط+المقاس الضغط=المطلق الضغط

3bar

abs

olut

e

2bar

gag

e

طضغ

ال

1bara

سطحالبحر

10m H2o الضغطالجوي

O Absolute

14.7

Ibf/i

n2

1bar

ب)) (أ)

h

a

3

علم الفيزياء

Physics

Absolute pressure = atmospheric pressure + guage pressure

Pab = Pat + Pgauge

Pab = 1 + 2 = 3bar

- Gauge Pressure: الجوي الضغط من أعلي المقاس الضغط هو

- Vacuum Pressure:الجوي الضغط من أقل المقاس الضغط هو

Atmospheric Pressure الجوي:- الضغط ب=ار1 أو زئب=ق مم760 المطلق=ة بالوحدات يساوي وهو المحيط بالجو المقاس الهواء ضغط-

ماء متر10 أو Psi (1bf/in2) 14.7 أو ق==د جه==از أي ك==ان إذا . وعليهguage المقاس الضغط تقرأ المصانع في القياس أجهزة جميع

U ليصبح الضغط تفريغ تم صفر. تقرأ الضغط قياس أجهزة فإن الجوي للضغط مساويا

Gas Pressureالغازات:- ضغطU قليل الغاز وزن- في الغ==از جزيئ==ات أن المعلوم ومن الصلبة والمواد بالسوائل بالمقارنة جدا

اإلناء. سطح علي قوة نتيجة اإلناء بجدار وتصطدم دائمة حركة المس==احة وح==دة علي الغ==از جزيئات إصطدام من الناتجة القوة هو الغاز من الناتج والضغط

إصطدام مرات عدد يزداد وبالتالي تزداد الجزيئات سرعة فإن الغاز درجة ارتفعت إذا وعليهالضغط. يزداد أي المساحات بوحدة الجزيئات

المائع:- تعريف االنس==ياب علي بق==درتها وتتم==يز لها الحاوي اإلناء شكل حسب أشكالها يتغير التي المادة هو-

U المائع ويشمل والغازات. السوائل من كال... إلخ" العسل – الزيت – السوائل:- "الماء مثال... إلخ" البوتجاز – الجوي الغازات:- "الهواء مثال

3

علم الفيزياء

Physics

قسمين إلي الموائع تنقسم

تماس==كت طبقات. وكلم==ا صورة في وتتحرك متماسكة السوائل جزيئات أن المعروف ومنU الس==ائل لزوج==ة ه==ذه تق==ل. وتمث==ل السائل طبقات حركة سرعة فإن السائل جزيئات فمثالبطيئة. بسرعة ينساب العسل

أقل. الماء لزوجة بينما عالية لزوجته أن أي

الغازات:-.ثابت حجم وال شكل لها ليس-1.يمكن ما أكبر الجزيئات بين المسافات-2U ضعيفة الجزيئات بين الجذب قوي-3 .جدا.عشوائية الجزيئات حركة-4

Compressibleموائع قابلة لالنضغاط -1Fluids

بتغير الضغط الواقعحجمهاتغير يوهي الموائع التي الغازات:عليها مثل

قليلة الكثافة ضغطها ينشأ عن اصطدام جزيئاتها مع الجدار

قليلة اللزوجة

Incompressibleموائع غ==ير قابل==ة لالنض==غاط - 2Fluids بتغ==يرحجمه==اغير يت وهي الموائع التي ال

مثل: الواقع عليهاالضغطالسوائل

أعلي كثافةضغطها نتيجة الرتفاع عمود السائل

أعلي لزوجة

3

علم الفيزياء

Physics

الغازات:- وضغط حجم علي الحرارة تأثير..الغاز ضغط ثبوت عند-1

س==رعة زي==ادة نتيج==ة ي==زداد حجم==ه ف==إن حرارت==ه درجة ارتفعت إذاالبينة. المسافات وزيادة الجزيئات حركة

..الغاز حجم ثبوت عند-2

الجزيئ==ات سرعة زيادة نتيجة يزداد الضغط فإن حرارته ارتفعت إذا.اإلناء بجدار الجزيئات تصادمات معدل زيادة أي

يق==ل الح==رارة درج==ة انخف==اض عن==د ألنه الثالجة مبرد في وضعت إذا الفارغة الزجاجة تتهشم لذلك .الضغط

ه==ذه تتكث==ف الجه==از ه==ذا ب==رد ف==إذا ساخنة، أبخرة به خزان هناك كان إذاالخزان جدران انهيار الي يؤدي قد مما الضغط ويقل األبخرة

الطاقة:- تعريف المسافة(x = القوة )الشغل شغل عمل علي الجسم قدرة هي

الطاق==ة الميكانيكي==ة، الطاق==ة الكهربائي==ة، الطاق==ة مثل أشكال عدة علي الطاقة توجدالهيدروليكية.. الطاقة الحرارية،

اخ==ري. الي ص==ورة من تتح==ول أن يمكن ولكنه==ا تس==تحدث، وال تف==ني ال الطاقة فإن معروف وكماU الكهرب==ائي المول==د باستخدام كهربائية طاقة الي تحويلها )الحركة( يمكن الميكانيكية الطاقة فمثال

Generatorمن ميكانيكية طاقة الي تتحول ان يمكن البخار في الموجودة الحرارية الطاقة ان . كما الموت==ور بواس=طة ميكانيكي==ة طاق==ة الي تتحول الكهربائية الطاقة ان البخارية. كما التربينات خاللميكانيكية. طاقة الي الوقود في الكامنة الحرارية الطاقة تحول من صورة السيارة ان حين في

الحرارية:- الطاقةحرارتها درجة في اختالف بسبب جسمين بين تنتقل التي الطاقة هي

Heat حراري==ة طاق==ة علي الجس==م ه==ذا احتواء لمدي مقياس هي الجسم حرارة ودرجةEnergyالداخلية الطاقة عليها يطلق والتي Internal Energy

الحرارة:- درجة

kg

أمثلة من :- الصناعة

أمثلة من -:الصناعة

3

بمعني أخر

بمعني أخر

علم الفيزياء

Physics

داخلية طاقة لجزيئاته الذي الجسم أن بمعني الجسم لهذا الداخلية الطاقة مقياس هيصحيح. والعكس أكبر حرارته درجة تكون أكبر

كمي==ة حيث من الجس==م حالة تصف الجسم خواص من خاصية هي الحرارة درجةللجزيئات. الداخلية الطاقة

Ko, Coهي: الحرارة درجة لقياس المستخدمة والوحدات

Tk = Tc + 273

U 25oC ، م25o تكتب الجو حرارة درجة فمثال

األك==ثر وهي الغازات من قدرتها تختلف مستمرة حركة حالة في المادة جزيئات فإن معلوم هو كماU حركة وتص=ل الحرك=ة ه=ذه تق=ل الحرارة درجة تنخفض الصلبة. وعندما المواد ثم بالسوائل مرورا

وتس==اوي المطلق==ة، الحرارة درجة عليها وتطلق م273o- حرارة درجة عند التام السكون حركة اليالحالة. هذه مكتشف وهو0oK (K=Kelvin) مطلقة درجة صفر

الحرارية الطاقةLatent Heat الكامنة الحرارة

ح==رارة لدرج==ة يصل حتى جزيئاته سرعة وتزداد حرارته درجة ترتفع صلب تسخين عند.االنصهار نقطة تسمي معينة

o منصهر، سائل إلي الجسم يتحول عندها التي الحرارة درجة هي االنصهار:- نقطة نقطة تسمي معينة لدرجة وتصل الجسم حرارة درجة دتزدا وعندما.Boiling Point الغليان

o بخار إلي السائل يتحول عندها التي الحرارة درجة هيالغليان:- نقطة.

o جرام كيلو واحد لتحويل الالزمة الحرارية الطاقة هيلالنصهار:- الكامنة الحرارة تغير دون السائلة الحالة إلي الجامدة الحالة من المادة من

.جول/كجم والوحدة الحرارة درجة

.بخار إلي الماء كل يتحول م100o إلي الماء وصول عند**

o من كجم واحد لتحويل الالزمة الحرارية الطاقة هيللتصعيد:- الكامنة الحرارة في تغ==ير دون البخارية الحالة إلي السائلة الحالة من المادة.الحرارة درجة

درجةالحرار

ة

نقطةالغليان

االنصهار نقطةA

B المادة صلبة

+ سائلة

+ سائلة غازية

D

الماد

الماد

الماد

3

علم الفيزياء

Physics

.. المادة حالة علي الحرارة أثر يوضح البياني الشكل..

Specific heatالنوعية:- الحرارة

الكت==ل وحدة حرارة درجة لتغيير الالزمة الحرارة كمية بأنها النوعية الحرارة تعرفواحدة. درجة بمقدار الجسم من

Heat Capacityالحرارية:- السعة

واحدة درجة كله الجسم حرارة درجة لتغيير الالزمة الحرارة كمية هي

Heat Transferالحراري:- االنتقال

-اآلتية: بالوسائل المختلفة األوساط في الحراري االنتقال عملية تتم

Heat Conduction الحراري: التوصيل

الوس==ط جزيئ==ات بين الحراري==ة الطاق==ة تبادل طريق عن بالتوصيل الحرارة تنتقلالجزيئات هذه انتقال دون

Heat Convectionالحراري: الحمل

من نفس==ه الم==ائع حركة طريق عن وذلك فقط الموائع في بالحمل الحرارة تنتقلالمختلفة. المواضع في الحرارة درجة في الختالف أخر إلي مكان

Heat Radiationالحراري:- االشعاع

انتق==ال يتوقف وال الكهرومغناطيسية الموجات طريق عن باإلشعاع الحرارة تنتقلاألفران. في الحرارة مثل: انتقال مادي وسط وجود علي الحرارة

Saturated Steamالمشبع:- البخار

الواق==ع للض==غط المقابة الغليان حرارة درجة تساوي حرارته درجة الذي البخار هوعليه.

Superheated Steamالمحمص:- البخار

سائ

الزمن

صلب

3

علم الفيزياء

Physics

الواق==ع الض==غط عن==د الغلي==ان ح==رارة درج==ة من أعلي ح==رارة درجة عند البخار هوعليه.

عن عبارة فهو145oC الغليان حرارة درجةSLS 4bar البخار بمعني محمص. بخار إلي يتحول ذلك من أعلي حرارة درجة عند ولكن مشبع بخار

بخار عن عبارة فهو175oC الغليان حرارة درجة SLS 9bar البخار كذلك بخ==ار من البخ==ار يتحول ذلك عن الحرارة درجة زيادة وعند الدرجة هذه عند مشبعمحمص. بخار الي مشبع

Temperature

Heat

Sat. Steam بخار مشبع

بخار

Superheated Steam

H2o

Liquid