Search

 

📄 اطبع pdf
00971504825082

نموذج امتحان الشغل والطاقة الحرارية
Model Exam on Work and Thermal Energy

رَبِّ أَوْزِعْنِي أَنْ أَشْكُرَ نِعْمَتَكَ الَّتِي أَنْعَمْتَ عَلَيَّ وَعَلَى وَالِدَيَّ وَأَنْ أَعْمَلَ صَالِحًا تَرْضَاهُ وَأَصْلِحْ لِي فِي ذُرِّيَّتِي إِنِّي تُبْتُ إِلَيْكَ وَإِنِّي مِنَ الْمُسْلِمِينَ .

رَبَّنَا هَبْ لَنَا مِنْ أَزْوَاجِنَا وَذُرِّيَّاتِنَا قُرَّةَ أَعْيُنٍ وَاجْعَلْنَا لِلْمُتَّقِينَ إِمَامًا

رَبِّ هَبْ لِي حُكْمًا وَأَلْحِقْنِي بِالصَّالِحِينَ واجْعَل لِّي لِسَانَ صِدْقٍ فِي الآخِرِينَ وَاجْعَلْنِي مِن وَرَثَةِ جَنَّةِ النَّعِيمِ

smile أسئلة الفيزياء - الشغل والطاقة والحرارة | Physics Questions - Work, Energy & Heat
\[1\star\]

أحد المقادير الفيزيائية التالية تعبر عن مقدار القوة 1 نيوتن والقادرة على تحريك جسم باتجاهها مسافة 1 متر وتقدر بوحدة الجول

Which of the following physical quantities represents a force of 1 Newton that moves an object 1 meter in its direction, and is measured in Joules?

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
السرعة
Velocity
B
الشغل
Work
C
التسارع
Acceleration
D
القوة
Force
\[2\star\]

أحد وحدات القياس التالية تعادل وحدة الطاقة جول

Which of the following units is equivalent to the Joule (unit of energy)?

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
\[Kg\cdot m/s^2\]
B
\[Kg\cdot m^2/s^2\]
C
\[Kg\cdot m/s\]
D
\[Kg\cdot m^2/s\]
\[3\star\]

مكعب من الخشب موضوع على بداية سطح أملس أثرت به قوة وتم تحريك الجسم إلى نهاية السطح الأملس وبسرعة مقدارها \[v\; m/s\] وبذل عليه شغل مقداره \[10\; J\]. أعيد نفس المكعب إلى نفس الموضع وتم بذل قوة أكبر حتى أصبحت سرعة المكعب نهاية السطح الأملس ضعف ما كانت عليه، فإن الشغل المنجز يعادل

A wooden cube is placed at the start of a smooth surface. A force moves it to the end with speed \[v\; m/s\], doing \[10\; J\] of work. The cube is returned and a larger force is applied so its final speed is double. The new work done is:

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
\[W = 20\; J\]
B
\[W = 40\; J\]
C
\[W = 30\; J\]
D
\[W = 60\; J\]
\[4\star\]

في تدريب رياضي على التسلق، طالب وزنه \[700\; N\] تسلق حبل لمسافة \[10\; m\] فاستهلك قدرة قدرها \[1865\; J/s\]، فإن الزمن الذي أنجز به هذا التسلق

In a climbing exercise, a student weighing \[700\; N\] climbs a rope \[10\; m\], consuming power of \[1865\; W\]. The time taken is:

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
\[t = 5.25\; s\]
B
\[t = 2.5\; s\]
C
\[t = 3.75\; s\]
D
\[t = 4.25\; s\]
\[5\star\]

طالب كتلته \[50\; kg\] يستغرق \[40\; s\] لتسلق درج بارتفاع \[18\; m\]، فإن مقدار القدرة التي استهلكها

A student of mass \[50\; kg\] takes 40 seconds to climb stairs \[18\; m\] high. The power consumed is:

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
\[P = 187.4\; W\]
B
\[P = 115.9\; W\]
C
\[P = 220.7\; W\]
D
\[P = 330.1\; W\]
\[6\star\]

في حالة الاتزان الحراري بين جسمين وبفرض عدم وجود فقدان للطاقة، فإن أحد العبارات التالية لا تعبر عن حالة الاتزان الحراري

In thermal equilibrium between two bodies with no energy loss, which statement does NOT describe thermal equilibrium?

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
تنتقل الطاقة الحرارية من الجسم الساخن إلى الجسم البارد
Heat energy transfers from the hot body to the cold body
B
التغير في الطاقة الحرارية للماء البارد يساوي سالب التغير في الطاقة الحرارية للمادة المجهولة
The change in thermal energy of the cold water equals the negative of the change in thermal energy of the unknown substance
C
تنتقل الطاقة الحرارية من الجسم الساخن إلى الجسم البارد
Heat energy transfers from the hot body to the cold body
D
يتم بذل شغل في نظام الطاقة المعزول
Work is done on the isolated energy system
\[7\star\]

تعتبر البلازما هي أحد حالات المادة الأربعة، أحد العبارات التالية لا تعبر عن خصائص هذه الحالة

Plasma is one of the four states of matter. Which statement does NOT describe its properties?

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
البلازما تحتوي على أيونات
Plasma contains ions
B
البلازما مادة مشعة
Plasma is a radioactive material
C
الفراغ بين النجوم مليء بالبلازما
The vacuum between stars is filled with plasma
D
البلازما غير قادرة على توصيل الكهرباء
Plasma cannot conduct electricity
\[8\star\]

الشكل البياني التالي يبين العلاقة بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة لجسم. أي جزء من الخط البياني يبين أن الطاقة الحرارية اللازمة لتحويل المادة من الحالة الصلبة إلى السائلة تعادل \[Q = m\cdot H_f\]

The graph shows the relationship between thermal energy and temperature. Which segment represents the heat required for phase change from solid to liquid (\(Q = m H_f\))?

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
A-B
B
B-C
C
C-D
D
D-E
\[9\star\]

الشكل البياني التالي يبين العلاقة بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة لجسم كتلته \[0.001\; kg\] تم تسخينه، فإن الحرارة الكامنة للانصهار تعادل

The graph shows thermal energy vs temperature for a \[0.001\; kg\] object. The latent heat of fusion is:

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
\[H_f = 5.264 \times 10^{5}\; J/kg\]
B
\[H_f = 6.67 \times 10^{4}\; J/kg\]
C
\[H_f = 6.28 \times 10^{4}\; J/kg\]
D
\[H_f = 3.34 \times 10^{5}\; J/kg\]
\[10\star\]

مكعب خشبي وضع عند قاعدة مستوى مائل خشن يميل على الأفق بزاوية \[\theta\] وتم سحب المكعب بقوة موازية للسطح المائل باتجاه قمة المستوى. أحد القوى التالية شغلها معدوم

A wooden cube is placed at the bottom of a rough inclined plane (angle \[\theta\]) and pulled up by a force parallel to the incline. Which force does zero work?

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
\[W(F_a) = 0\]
B
\[W(F_k) = 0\]
C
\[W(F_N) = 0\]
D
\[W(F_g) = 0\]
\[11\star\]

وضع صندوق كتلته \[10\; kg\] على سطح مستوى أفقي خشن يميل فوق الأفق بزاوية \[25^\circ\] وتم ربط الصندوق بحبل وتم سحبه بقوة ثابتة مقدارها \[50\; N\] من قبل طالبة فتم تحريك الصندوق مسافة \[8\; m\]، فإذا كانت قوة الاحتكاك بين الصندوق والمستوى تعادل \[15\; N\]، فإن الشغل الكلي المبذول على الصندوق يعادل

A \[10\; kg\] box is on a rough incline (\(25^\circ\)). A student pulls it with a constant \[50\; N\] force for \[8\; m\]. Friction is \[15\; N\]. The total work done on the box is:

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
\[W_{tot} = 242.5\; J\]
B
\[W_{tot} = 482.5\; J\]
C
\[W_{tot} = 385.5\; J\]
D
\[W_{tot} = 255.5\; J\]
\[12\star\]

جسم كتلته \[3\; kg\] وضع على مستوى مائل يميل على الأفق بزاوية \[20^\circ\] فتم انزلاق الجسم نحو الأسفل مسافة \[4\; m\]، فإن شغل قوة الوزن يعادل

A \[3\; kg\] object slides \[4\; m\] down a \[20^\circ\] incline. The work done by gravity is:

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
\[W = 11.2\; J\]
B
\[W = 4.1\; J\]
C
\[W = 40.2\; J\]
D
\[W = 110.5\; J\]
\[13\star\]

يرتفع الهواء الدافئ نحو الأعلى ويحل بدلاً منه الهواء البارد. هذا النوع من نقل الحرارة يدعى

Warm air rises and is replaced by cool air. This type of heat transfer is called:

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
التوصيل
Conduction
B
الاتزان
Equilibrium
C
الحمل
Convection
D
الإشعاع
Radiation
\[14\star\]

هناك ثلاثة أنواع من الأجهزة المستخدمة لقياس درجة الحرارة (سليزي - فهرنهايتي - مطلق). أدنى درجة حرارة يتم التوصل إليها والتي يصبح عندها حجم الغاز المثالي يعادل حجم الذرات فقط هي

The lowest achievable temperature where an ideal gas volume equals the volume of its atoms is:

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
\[T = 0\; ^\circ C\]
B
\[T = 0\; ^\circ F\]
C
\[T = -165\; ^\circ C\]
D
\[T = 0\; K\]
\[15\star\]

سخنت عينة من الماء كتلتها \[60\; g\] من \[18^\circ C\] إلى \[70^\circ C\]، فإن كمية الحرارة الممتصة بواسطة الماء تعادل (علماً بأن \[C_p = 4180\; J/(kg\cdot K)\])

A \[60\; g\] water sample is heated from \[18^\circ C\] to \[70^\circ C\]. The heat absorbed is (\(C_p = 4180\; J/(kg\cdot K)\)):

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
\[Q = 24325\; J\]
B
\[Q = 13041\; J\]
C
\[Q = 176547\; J\]
D
\[Q = 56175\; J\]
\[16\star\]

عينة من الحديد كتلتها \[2.5\; kg\] عند درجة حرارة \[50^\circ C\] تم تسخينها بواسطة فرن وإعطائها طاقة مقدارها \[1.5\times10^{6}\; J\]، فإن درجة الحرارة النهائية للحديد تعادل (\(C_p = 450\; J/(kg\cdot K)\))

A \[2.5\; kg\] iron sample at \[50^\circ C\] receives \[1.5\times10^{6}\; J\]. Its final temperature is (\(C_p = 450\; J/(kg\cdot K)\)):

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
\[T_f = 908.7\; ^\circ C\]
B
\[T_f = 1520.5\; ^\circ C\]
C
\[T_f = 1383.3\; ^\circ C\]
D
\[T_f = 2320.6\; ^\circ C\]
\[17\star\]

أنبوب مياه مصنوع من النحاس كتلته \[5\; kg\] يستخدم لنقل المياه، ترتفع درجة حرارة المياه من \[20^\circ C\] إلى \[85^\circ C\]، فإن الطاقة الحرارية التي تكتسبها أنابيب النحاس تعادل (\(C_p = 385\; J/(kg\cdot ^\circ C)\))

A \[5\; kg\] copper pipe heats from \[20^\circ C\] to \[85^\circ C\]. The thermal energy gained by the copper is (\(C_p = 385\; J/(kg\cdot ^\circ C)\)):

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
\[Q = 323425\; J\]
B
\[Q = 125125\; J\]
C
\[Q = 565342\; J\]
D
\[Q = 314227\; J\]
\[18\star\]

إذا أضيفت كتلة من معدن مقدارها \[0.25\; kg\] عند درجة حرارة \[90^\circ C\] إلى كمية من الماء داخل مسعر كتلته \[0.05\; kg\] ودرجة حرارته \[25^\circ C\]، فأصبحت درجة حرارة المزيج \[29.8^\circ C\]. فإذا علمت أن الحرارة النوعية للماء \[4200\; J/(kg\cdot ^\circ C)\]، فإن الحرارة النوعية للمعدن تعادل

A \[0.25\; kg\] metal at \[90^\circ C\] is added to \[0.05\; kg\] water at \[25^\circ C\]. Final temperature is \[29.8^\circ C\]. Water specific heat = \[4200\; J/(kg\cdot ^\circ C)\]. The metal's specific heat is:

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
\[670\; J/(kg\cdot ^\circ C)\]
B
\[840\; J/(kg\cdot ^\circ C)\]
C
\[468\; J/(kg\cdot ^\circ C)\]
D
\[920\; J/(kg\cdot ^\circ C)\]
\[19\star\]

تم تسخين قطعة من النحاس كتلتها \[0.2\; kg\] من \[10^\circ C\] إلى \[30^\circ C\]. إذا أضيفت نفس كمية الحرارة إلى قطعة من الحديد كتلتها \[0.3\; kg\]، فإن التغير في درجة حرارة قطعة الحديد تعادل (\(C_{p,Cu}=376,\; C_{p,Fe}=450\; J/(kg\cdot K)\))

A \[0.2\; kg\] copper piece is heated from \[10^\circ C\] to \[30^\circ C\]. The same heat is added to \[0.3\; kg\] iron. The temperature change of iron is (\(C_{p,Cu}=376,\; C_{p,Fe}=450\; J/(kg\cdot K)\)):

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
\[\Delta T = 20\; ^\circ C\]
B
\[\Delta T = 18.2\; ^\circ C\]
C
\[\Delta T = 11.1\; ^\circ C\]
D
\[\Delta T = 13.9\; ^\circ C\]
\[20\star\]

كأس يحتوي على ماء كتلته \[0.4\; kg\] ودرجة حرارته \[25^\circ C\]، تم إضافة الماء إلى كأس آخر يحتوي على ماء كتلته \[0.5\; kg\] ودرجة حرارته \[65^\circ C\]. بفرض عدم وجود فقدان للطاقة الحرارية، فإن درجة حرارة المزيج النهائية تعادل

A cup contains \[0.4\; kg\] water at \[25^\circ C\], added to another cup with \[0.5\; kg\] water at \[65^\circ C\]. No heat loss. The final temperature is:

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
\[T_f = 52.6\; ^\circ C\]
B
\[T_f = 35.4\; ^\circ C\]
C
\[T_f = 40.8\; ^\circ C\]
D
\[T_f = 47.2\; ^\circ C\]
\[21\star\]

عينة من الغاز حجمها \[V = 0.003\; m^3\] عند درجة حرارة \[T = 290\; K\] وضغط \[P = 1.2 \times 10^5\; Pa\]، فإن عدد المولات التي تحتويها العينة تعادل (\(R = 8.31\; J/(mol\cdot K)\))

A gas sample has volume \[V = 0.003\; m^3\] at \[T = 290\; K\] and pressure \[P = 1.2 \times 10^5\; Pa\]. The number of moles is (\(R = 8.31\; J/(mol\cdot K)\)):

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
\[0.26\; mol\]
B
\[0.15\; mol\]
C
\[0.37\; mol\]
D
\[0.42\; mol\]
\[22\star\]

أربع مكعبات لها نفس الوزن وضعت على سطح من الرمل، أحد المكعبات تحدث أكبر مقدار من الضغط على سطح الرمل

Four cubes of equal weight are placed on sand. Which cube exerts the greatest pressure?

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
A
B
B
C
C
D
D
\[23\star\]

جسم وزنه \[200\; N\] وضع على سطح رملي بمساحة قدرها \[0.2\; m^2\]، فإن الجسم يؤثر بضغط على الرمل قدره

An object weighing \[200\; N\] is placed on sand over an area of \[0.2\; m^2\]. The pressure exerted is:

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
\[P = 600\; Pa\]
B
\[P = 800\; Pa\]
C
\[P = 1000\; Pa\]
D
\[P = 1200\; Pa\]
\[24\star\]

لدينا العبارات التالية:
العبارة الأولى: لا توجد عملية ممكنة تكون نتيجتها الوحيدة امتصاص الحرارة من خزان وتحويل الحرارة بالكامل إلى شغل.
العبارة الثانية: لا توجد عملية ممكنة تكون نتيجتها الوحيدة هي نقل الحرارة من جسم أكثر برودة إلى جسم أكثر سخونة.
أي العبارات تتوافق مع القانون الثاني للديناميكا الحرارية؟

We have the following statements:
Statement 1: No process is possible whose sole result is the absorption of heat from a reservoir and its complete conversion into work.
Statement 2: No process is possible whose sole result is the transfer of heat from a cooler to a hotter body.
Which statement(s) agree with the second law of thermodynamics?

اختر الإجابة الصحيحة

Choose the correct answer


A
العبارة الأولى فقط
Statement 1 only
B
العبارة الثانية فقط
Statement 2 only
C
العبارة الأولى والثانية
Both Statement 1 and Statement 2
D
لا يوجد عبارة تتوافق مع هذا القانون
Neither statement agrees with this law

حل المسائل التالية

Solve the following problems

\[1\star\star\]

تم قياس درجة حرارة غاز الهليوم فكانت \[T = -100\; ^\circ C\]. احسب درجة حرارة الغاز بالتدرج المطلق (كلفن).

Helium gas temperature is measured as \[T = -100\; ^\circ C\]. Calculate the temperature in Kelvin (absolute scale).

الحل:
Solution:
\[T(K) = T(^\circ C) + 273.15\]
\[T(K) = -100 + 273.15 = 173.15\; K\]
\[\boxed{T = 173.15\; K}\]
\[2\star\star\]

درجة حرارة مريض كورونا \[40\; ^\circ C\]. احسب درجة الحرارة بالتدرج الفهرنهايتي.

A COVID-19 patient has a temperature of \[40\; ^\circ C\]. Calculate the temperature in Fahrenheit.

الحل:
Solution:
\[T(^\circ F) = T(^\circ C) \times \frac{9}{5} + 32\]
\[T(^\circ F) = 40 \times \frac{9}{5} + 32 = 72 + 32 = 104\; ^\circ F\]
\[\boxed{T = 104\; ^\circ F}\]
\[3\star\star\]

الخط البياني أدناه يبين العلاقة بين القوة والإزاحة لجسم متأثر بقوة متغيرة. احسب الشغل المبذول من القوة.

The graph below shows the relationship between force and displacement for an object under a variable force. Calculate the work done by the force.

الحل:
Solution:
\[W = \frac{1}{2} \times (20\;N) \times (2\;m) = 20\; J\]
\[\boxed{W = 20\; J}\]
\[4\star\star\]

أثرت قوة متغيرة على سيارة تتحرك على مستوى أفقي. تم رصد تغير القوة والإزاحة وكتابتها بالجدول. وعند رسم العلاقة بين القوة والإزاحة فتج الخط البياني التالي. احسب الشغل المبذول على الجسم.

A variable force acts on a car moving on a horizontal surface. The force and displacement were recorded in a table. The graph below shows the relationship. Calculate the work done on the object.

الحل:
Solution:
\[W = (10\times10) + \frac{1}{2}\times(10\times5) + (10\times10) + \frac{1}{2}\times(10\times10)\]
\[W = 100 + 25 + 100 + 50 = 275\; J\]
\[\boxed{W = 275\; J}\]
\[5\star\star\]

صندوق كتلته \[15\; kg\] يتم رفعه عن سطح الأرض مسافة \[2\; m\] خلال زمن قدره \[10\; s\]. احسب القدرة المطلوبة لإنجاز هذا العمل.

A \[15\; kg\] box is lifted \[2\; m\] above the ground in 10 seconds. Calculate the power required to do this work.

الحل:
Solution:
\[W = mgh = 15 \times 9.8 \times 2 = 294\; J\]
\[P = \frac{W}{t} = \frac{294}{10} = 29.4\; W\]
\[\boxed{P = 29.4\; W}\]
\[6\star\star\]

احسب الطاقة اللازمة لصهر \[0.5\; kg\] من الجليد عند درجة حرارة صفر مئوية، علماً بأن \[H_f = 3.34 \times 10^5\; J/kg\].

Calculate the energy required to melt \[0.5\; kg\] of ice at \(0^\circ C\), given that \[H_f = 3.34 \times 10^5\; J/kg\].

الحل:
Solution:
\[Q = m \times H_f = 0.5 \times 3.34 \times 10^5\]
\[Q = 1.67 \times 10^5\; J = 167,000\; J\]
\[\boxed{Q = 1.67 \times 10^5\; J}\]
\[7\star\star\]

قطعة من الثلج كتلتها \[0.02\; kg\] ودرجة حرارتها \[-40\; ^\circ C\] يراد تحويلها إلى ماء درجة حرارته \[40\; ^\circ C\]. احسب الطاقة الحرارية اللازمة لإتمام هذه العملية. (\(H_f = 3.34 \times 10^5\; J/kg,\; C_{p,ice} = 2000\; J/(kg\cdot ^\circ C),\; C_{p,water} = 4200\; J/(kg\cdot ^\circ C)\))

A \[0.02\; kg\] ice cube at \[-40\; ^\circ C\] is to be converted into water at \[40\; ^\circ C\]. Calculate the heat energy required. (\(H_f = 3.34 \times 10^5\; J/kg,\; C_{p,ice} = 2000\; J/(kg\cdot ^\circ C),\; C_{p,water} = 4200\; J/(kg\cdot ^\circ C)\))

الحل:
Solution:
\[Q_1 = m c_{ice} \Delta T_{ice} = 0.02 \times 2000 \times (0 - (-40)) = 0.02 \times 2000 \times 40 = 1600\; J\]
\[Q_2 = m H_f = 0.02 \times 3.34 \times 10^5 = 6680\; J\]
\[Q_3 = m c_{water} \Delta T_{water} = 0.02 \times 4200 \times (40 - 0) = 0.02 \times 4200 \times 40 = 3360\; J\]
\[Q_{total} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 1600 + 6680 + 3360 = 11640\; J\]
\[\boxed{Q_{total} = 11640\; J}\]
اكتب تعليقا واذا كان هناك خطأ اكتبه وحدد مكانه Write a comment, and if there is mistake, write and specify its location

2 comments:

  1. هناك سوال خارج المنهج يتحدث عن فرق الجهد المستحث

    ReplyDelete

🧮 Calculator
🗑️
✏️ قلم