سوال ۹۱ · شیمی
کنکور تجربی ۱۴۰۲ نوبت اول · سوال ۹۱ · کلید رسمی سازمان سنجش
شیمی · شیمی ۲ · فصل ۲: در پی غذای سالم
چند مورد از مطالب زیر درست است؟
- انجام یک فرایند در یک سامانه، میتواند سبب تغییر دمای آن سامانه شود.
- ظرفیت گرمایی جرم معیّنی از آب، بیشتر از ظرفیت گرمایی همان مقدار روغن زیتون است.
- انرژی گرمایی یک نمونه ماده، کمیّتی است که هم به دما و هم به مقدار آن نمونه وابسته است.
- گرمای یک نمونه ماده از ویژگیهای آن است و دادوستد آن، موجب تغییر دمای آن نمونه میشود.
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۳ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
برای شمارش موارد درست، هر عبارت را جداگانه بررسی می‌کنیم.
عبارت اول: درست است. انجام یک فرایند میتواند دمای سامانه را تغییر دهد؛ مثلاً آب با دریافت گرما هنگام گرم شدن، افزایش دما پیدا می‌کند. واژهٔ «میتواند» مهم است، زیرا تغییر دما در همهٔ فرایندها الزامی نیست. این نکته در کتاب نیز بیان شده است (شیمی ۲، صفحهٔ ۵۸).
عبارت دوم: درست است. ظرفیت گرمایی یک نمونه از رابطهٔ به دست می‌آید. بنابراین برای دو نمونه با جرم برابر، هر کدام گرمای ویژهٔ بیشتری داشته باشد، ظرفیت گرمایی بیشتری دارد. در آزمایش کتاب، برای افزایش یکسان دمای جرم‌های برابر آب و روغن زیتون، آب گرمای بیشتری دریافت می‌کند. با توجه به رابطهٔ ، ظرفیت گرمایی آب بیشتر است (شیمی ۲، صفحه‌های ۵۸ تا ۶۰).
عبارت سوم: درست است. انرژی گرمایی نمونه به دما و مقدار آن وابسته است. برای نمونه‌های هم‌جنس، در دمای یکسان، نمونهٔ بزرگ‌تر ذرات بیشتری دارد و انرژی گرمایی بیشتری نیز دارد؛ همچنین برای مقدار معیّنی از ماده، افزایش دما با افزایش انرژی جنبشی متوسط ذرات همراه است. پس دما به‌تنهایی برای مقایسهٔ انرژی گرمایی دو نمونه کافی نیست. مقایسهٔ نمونه‌های آب و روغن در کتاب نیز بر ضرورت تفکیک دما از انرژی گرمایی تأکید دارد (شیمی ۲، صفحه‌های ۵۸ تا ۶۰).
عبارت چهارم: نادرست است. گرما ویژگی یک نمونهٔ ماده نیست، بلکه انرژی‌ای است که به علت اختلاف دما میان سامانه و محیط منتقل میشود؛ کتاب صریحاً بر ویژگی نمونه نبودن گرما تأکید می‌کند (شیمی ۲، صفحهٔ ۵۸). افزون بر این، دادوستد گرما لزوماً باعث تغییر دما نمی‌شود؛ برای مثال، هنگام ذوب یخ، انرژی جذب میشود ولی دما میتواند ثابت بماند (شیمی ۲، صفحهٔ ۶۰).
در نتیجه، سه عبارت نخست درست و عبارت چهارم نادرست است.
پاسخ: گزینهٔ ۳
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۱: ممکن است با یکی دانستن «انرژی گرمایی» و «گرما»، عبارت سوم را نادرست بدانید و در مقایسهٔ ظرفیت گرمایی آب و روغن هم اشتباه کنید. در واقع سه عبارت نخست درست‌اند و فقط عبارت چهارم نادرست است.
- گزینهٔ ۲: ممکن است تصور کنید انرژی گرمایی فقط به دما وابسته است و عبارت سوم را نیز کنار بگذارید. اما مقدار نمونه هم در انرژی گرمایی آن نقش دارد؛ بنابراین با رد کردن این عبارت، تعداد موارد درست را کمتر می‌شمارید.
- گزینهٔ ۴: این انتخاب معمولاً از کاربرد روزمرهٔ «گرمای موجود در ماده» ناشی میشود. در بیان علمی، گرما انرژیِ در حال انتقال بر اثر اختلاف دماست، نه ویژگی یک نمونه؛ همچنین دادوستد گرما الزاماً دما را تغییر نمی‌دهد.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- تفاوت «دما»، «انرژی گرمایی» و «گرما» را مرور کنید؛ به‌ویژه به توضیح کتاب دربارهٔ ویژگی نمونه بودن یا نبودن گرما توجه کنید.
- برای مقایسهٔ ظرفیت گرمایی دو نمونه از رابطهٔ استفاده کنید. در جرم برابر، ماده‌ای که گرمای ویژهٔ بیشتری دارد، ظرفیت گرمایی بیشتری هم دارد.
- عبارت مربوط به انرژی گرمایی را با توجه به نقش دما و مقدار ماده بررسی کنید. سپس در عبارت پایانی دقت کنید: آیا گرما ویژگی نمونه است و آیا انتقال آن همیشه با تغییر دما همراه میشود؟