سوال ۲۵۱ شیمی کنکور تجربی ۱۳۹۸ با پاسخ تشریحی

برای شمارش عبارت‌های درست، هر عبارت را جداگانه بررسی می‌کنیم.

۱. عبارت اول نادرست است. در واکنش گرماده، سامانه گرما از دست می‌دهد؛ بنابراین انرژی از سامانه به محیط منتقل می‌شود و برای سامانه داریم: $Q<0$. جهت انتقال انرژی در عبارت سؤال برعکس بیان شده است. کتاب نیز در مثال شیر گرم، خروج انرژی از شیر به بدن را نمونهٔ فرایند گرماده معرفی می‌کند (شیمی ۲، صفحهٔ ۶۰–۶۱).

۲. عبارت دوم درست است. گرمای مبادله‌شده در اثر تغییر دمای یک ماده، در شرایط کاربرد رابطه، از $Q=mc\Delta\theta$ به دست می‌آید. در این رابطه، $m$ جرم ماده، $c$ گرمای ویژه و $\Delta\theta=\theta_f-\theta_i$ تغییر دماست. برای دو ماده‌ای که با یکدیگر تبادل گرما دارند، این رابطه را برای هر ماده جداگانه به کار می‌بریم. منظور این عبارت، تبادل گرمای ناشی از اختلاف دماست؛ نباید آن را به همهٔ واکنش‌های شیمیایی تعمیم داد.

۳. عبارت سوم درست است. گوارش و سوخت‌وساز شیر با واکنش‌های شیمیایی و آزاد شدن انرژی همراه است. در نمودار کتاب، دمای شیر و فراورده‌ها هر دو $37\,^\circ\mathrm{C}$ است، اما برای این فرایند همچنان $Q<0$ نشان داده شده است. پس ثابت بودن دما به معنای صفر بودن گرمای واکنش نیست (شیمی ۲، صفحهٔ ۶۰–۶۱). مثال واکنش هیدروژن و کلر در دمای ثابت نیز نشان می‌دهد که واکنش شیمیایی می‌تواند بدون تغییر دمای آغاز و پایان، گرما آزاد کند (شیمی ۲، صفحهٔ ۶۲–۶۳).

۴. عبارت چهارم نادرست است. در فرایند گرماده، بخشی از انرژی سامانه به محیط منتقل می‌شود؛ بنابراین فراورده‌ها در سطح انرژی پایین‌تری نسبت به واکنش‌دهنده‌ها قرار دارند. نمودار انرژی گوارش و سوخت‌وساز شیر نیز همین کاهش سطح انرژی را نشان می‌دهد (شیمی ۲، صفحهٔ ۶۰–۶۱).

در نتیجه، عبارت‌های دوم و سوم درست‌اند؛ یعنی تعداد عبارت‌های درست برابر با $2$ است.

پاسخ: گزینهٔ ۲