سوال ۸۹ · شیمی
کنکور ریاضی ۱۴۰۳ نوبت دوم · سوال ۸۹ · کلید رسمی سازمان سنجش
شیمی · شیمی ۲ · فصل ۲: در پی غذای سالم
فرایندهای ........... و ........... مواد خالص، برخلاف میعان بخار آب، با افزایش سطح انرژی همراه است.
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۴ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
۱. ابتدا معیار سؤال را مشخص می‌کنیم. میعان بخار آب یعنی تبدیل آب از حالت گازی به مایع. این فرایند با آزاد شدن گرما و کاهش سطح انرژی همراه است؛ بنابراین عبارت «برخلاف میعان بخار آب» نشان می‌دهد که باید دو فرایند گرماگیر را انتخاب کنیم. در فرایند گرماده، انرژی از سامانه به محیط منتقل می‌شود (شیمی ۲، صفحهٔ ۶۰–۶۱).
۲. در فرایند گرماگیر، سامانه انرژی جذب می‌کند و محتوای انرژی آن افزایش می‌یابد. کتاب نیز افزایش محتوای انرژی را با گرماگیر بودن فرایند مرتبط می‌داند و در مثال کوزه، جذب گرما هنگام تبخیر آب را توضیح می‌دهد (شیمی ۲، صفحهٔ ۶۵–۶۶).
۳. تغییر حالت‌های مطرح‌شده را بررسی می‌کنیم:
- چگالش: تبدیل مستقیم گاز به جامد؛ گرماده و همراه با کاهش سطح انرژی است.
- انجماد: تبدیل مایع به جامد؛ گرماده و همراه با کاهش سطح انرژی است.
- تبخیر: تبدیل مایع به گاز؛ گرماگیر و همراه با افزایش سطح انرژی است.
- فرازش: تبدیل مستقیم جامد به گاز؛ گرماگیر و همراه با افزایش سطح انرژی است.
- ذوب: تبدیل جامد به مایع؛ گرماگیر و همراه با افزایش سطح انرژی است.
۴. در سه گزینهٔ نخست، دست‌کم یکی از فرایندها چگالش یا انجماد است و سطح انرژی را کاهش می‌دهد. تنها زوج «فرازش و ذوب» شامل دو فرایند گرماگیر است؛ پس هر دو، برخلاف میعان بخار آب، با افزایش سطح انرژی همراه‌اند.
پاسخ: گزینهٔ ۴
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۱: ممکن است چگالش با فرازش اشتباه گرفته شود؛ اما چگالش، تبدیل مستقیم گاز به جامد، و انجماد، تبدیل مایع به جامد است. هر دو فرایند گرماده‌اند و سطح انرژی ماده را کاهش می‌دهند.
- گزینهٔ ۲: تبخیر با جذب گرما و افزایش سطح انرژی همراه است و ممکن است دانش‌آموز فقط همین بخش را بررسی کند؛ اما چگالش گرماده است، پس هر دو فرایند این گزینه شرط سؤال را ندارند.
- گزینهٔ ۳: فرازش به‌درستی یک فرایند گرماگیر است؛ اما انجماد با آزاد کردن گرما و کاهش سطح انرژی همراه است. اشتباه گرفتن جهت تغییر انرژی در انجماد می‌تواند به انتخاب این گزینه منجر شود.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- مفهوم فرایندهای گرماگیر و گرماده و ارتباط آن‌ها با تغییر محتوای انرژی ماده را در شیمی ۲، صفحه‌های ۶۰–۶۱ و ۶۵–۶۶ مرور کن.
- میعان بخار آب، تبدیل گاز به مایع و فرایندی گرماده است؛ پس باید به دنبال گزینه‌ای باشی که هر دو تغییر حالت آن گرماگیر باشند.
- جهت تغییر حالت‌ها را بنویس: تبدیل جامد به مایع یا گاز به جذب گرما نیاز دارد، اما تبدیل مایع یا گاز به جامد با آزاد شدن گرما همراه است.