نمونه سوال فصل ۱۰ علوم هفتم با جواب

در بخش آبِ نزدیک گرم‌کن، انرژی مولکول‌ها و جنبش آن‌ها افزایش می‌یابد. بیشتر شدن فاصلهٔ مولکول‌ها باعث انبساط این بخش و کاهش چگالی آن می‌شود؛ بنابراین آب گرم‌شده به بالا حرکت می‌کند و آب خنک‌تر جای آن را می‌گیرد. انتقال انرژی همراه این جابه‌جایی، همرفت است و به رسیدن آب به دمای جوش وابسته نیست (صفحهٔ ۹۳). پاسخ: گزینهٔ ۴

گرما از میخ داغ به آب و ظرف سردتر منتقل می‌شود. با توجه به اینکه انرژی به محیط بیرون منتقل نشده است، طبق قانون پایستگی انرژی، کل انرژی ازدست‌رفتهٔ میخ باید برابر مجموع انرژی دریافت‌شدهٔ آب و ظرف باشد (صفحه‌های ۸۹ تا ۹۱). بنابراین داریم: $240=180+Q_{\text{ظرف}}$ و در نتیجه $Q_{\text{ظرف}}=240-180=60\,\mathrm{J}$. پاسخ: گزینهٔ ۲

عایق‌کاری خانه برای کاهش انتقال گرما به محیط بیرون انجام می‌شود. پشم شیشه به دلیل داشتن هوای محبوس، نارسانای مناسبی است و انتقال گرما را کند می‌کند (صفحه‌های ۹۱ و ۹۲). در مقابل، رادیاتور باید انرژی گرمایی موتور را به محیط بیرون منتقل کند؛ فلزی بودن آن به انتقال گرما کمک می‌کند. این انتقال با هر سه روش رسانش، همرفت و تابش صورت می‌گیرد و پنکه نیز هوای داغ اطراف رادیاتور را دور می‌کند (صفحه‌های ۹۶ و ۹۷). پاسخ: گزینهٔ ۱

در درجه‌بندی دماسنج، علامت مخلوط آب و یخ متناظر با $0\,^{\circ}\mathrm{C}$ و علامت بخار آب جوشان در فشار کنار دریای آزاد متناظر با $100\,^{\circ}\mathrm{C}$ است و فاصلهٔ میان آن‌ها به قسمت‌های برابر تقسیم می‌شود (صفحهٔ ۸۸). فاصلهٔ دو علامت برابر است با $25-5=20\,\mathrm{cm}$ و سطح فعلی مایع به اندازهٔ $17-5=12\,\mathrm{cm}$ از علامت صفر بالاتر است. بنابراین $T=\frac{12}{20}\times100=60\,^{\circ}\mathrm{C}$. پاسخ: گزینهٔ ۳

سطح‌های تیره و مات سهم بیشتری از انرژی تابشی دریافتی را جذب می‌کنند؛ در مقابل، سطح‌های صاف و براق سهم بیشتری را بازمی‌تابانند (صفحهٔ ۹۵). چون جنس، اندازه و ضخامت ورقه‌ها یکسان است، نمی‌توان نتیجه را به تفاوت جنس فلز نسبت داد. همچنین با جابه‌جایی محل ورقه‌ها و تکرار نتیجه، توضیحی که صرفاً بر جای ورقه‌ها تکیه کند، ضعیف‌تر می‌شود. تابش نیز برای انتقال انرژی به محیط مادی نیاز ندارد و با حذف هوا متوقف نمی‌شود (صفحهٔ ۹۴). بنابراین مشاهده‌ها توضیح مبتنی بر جذب بیشتر در سطح تیره و مات را تقویت می‌کنند. پاسخ: گزینهٔ ۴

رسانش و همرفت به محیط مادی نیاز دارند، اما تابش می‌تواند از خلأ عبور کند (صفحهٔ ۹۴). بنابراین فضای خلأ میان دو جداره، انتقال گرما از راه رسانش و همرفت را در این فاصله محدود می‌کند، ولی برای کاهش تبادل تابشی باید از ویژگی سطح‌های براق استفاده کرد. سطح نقره‌اندود با بازتاب بیشتر و جذب کمتر تابش در این کار نقش دارد (صفحهٔ ۹۵). این اجزا در دمابان، تبادل گرما را کاهش می‌دهند و به همین دلیل هم برای نوشیدنی داغ و هم برای نوشیدنی خنک مفیدند (صفحهٔ ۹۸). پاسخ: گزینهٔ ۱

در رسانش، انرژی از بخش گرم‌تر میله به بخش‌های سردتر مجاور منتقل می‌شود؛ این فرایند به معنای جریان یافتن تودهٔ فلز نیست (صفحهٔ ۹۰–۹۱). همچنین رسانایی همهٔ فلزها یکسان نیست (صفحهٔ ۹۱–۹۲). برای بررسی اثر جنس، لازم است طول و ضخامت میله‌ها، مقدار پارافین و شرایط گرم کردن یکسان باشد؛ به همین دلیل در آزمایش کتاب از میله‌های هم‌طول و هم‌ضخامت استفاده می‌شود (صفحهٔ ۹۱). با داده‌های آزمایش حاضر نمی‌توان علت تفاوت زمان‌ها را فقط جنس دانست. پاسخ: گزینهٔ ۴

پارچهٔ مناسب باید خروج گرما را کندتر کند؛ بنابراین در شرایط یکسان، آب ظرفی که پوشش عایق بهتری دارد، افت دمای کمتری خواهد داشت (صفحهٔ ۹۲). افت دمای ظرف‌ها به‌ترتیب برابر است با: پارچهٔ «الف»: $70-54=16\,^{\circ}\mathrm{C}$، پارچهٔ «ب»: $70-62=8\,^{\circ}\mathrm{C}$، پارچهٔ «پ»: $70-58=12\,^{\circ}\mathrm{C}$ و پارچهٔ «ت»: $70-50=20\,^{\circ}\mathrm{C}$. پس پارچهٔ «ب» در این آزمایش گرما را کندتر منتقل کرده است. پاسخ: گزینهٔ ۲

دو جسم با دماهای متفاوت، هنگام تماس گرما مبادله می‌کنند تا دمای آن‌ها یکسان شود؛ جهت انتقال طبیعی گرما نیز از جسم گرم‌تر به جسم سردتر است، نه از جسم پرحجم‌تر به جسم کم‌حجم‌تر (صفحهٔ ۸۹–۹۰). دما با میانگین انرژی مولکول‌ها ارتباط دارد؛ بنابراین وقتی آب دو ظرف به دمای یکسان می‌رسد، میانگین انرژی مولکول‌های آن‌ها برابر است، هرچند مقدار آب دو ظرف یکسان نباشد (صفحهٔ ۹۰). همچنین از تعریف تعادل نمی‌توان نتیجه گرفت که دمای نهایی الزاماً میانگین حسابی دماهای آغازین است. پاسخ: گزینهٔ ۱

در توضیح نسیم روزانه، هوای روی خشکیِ گرم‌تر بالا می‌رود و هوای خنک‌تر روی دریا به سوی خشکی حرکت می‌کند. پس جهت جریان به محل هوای گرم‌تر بستگی دارد، نه صرفاً به حضور خورشید (صفحهٔ ۹۳–۹۴). در شرایط این پرسش، هوای روی دریا گرم‌تر است؛ بنابراین در آنجا بالا می‌رود و هوای خنک‌تر نزدیک سطح از ساحل به سوی دریا حرکت می‌کند. پاسخ: گزینهٔ ۳

حس لامسه برای تعیین دقیق دما کافی نیست و برای اندازه‌گیری آن از دماسنج استفاده می‌کنیم (صفحهٔ ۸۶–۸۷). در دماسنج الکلی، گرم شدن مایع باعث انبساط آن و افزایش ارتفاع ستون در لوله می‌شود؛ عدد متناظر با این ارتفاع، دما را نشان می‌دهد (صفحهٔ ۸۷–۸۸). این عدد مقدار گرمای منتقل‌شده نیست؛ گرما انرژیِ منتقل‌شده بر اثر اختلاف دماست و با یکای ژول بیان می‌شود (صفحهٔ ۸۹–۹۰). پاسخ: گزینهٔ ۴

براساس اطلاعات کتاب، انتشار سالانهٔ ناشی از پخت‌وپز حدود $5\,\text{تن}$ و انتشار مربوط به برق یخچال حدود $2\,\text{تن}$ است (صفحهٔ ۹۷–۹۸). کاهش انتشار پخت‌وپز برابر $5\times\frac{1}{5}=1\,\text{تن}$ و کاهش انتشار یخچال برابر $2\times\frac{1}{2}=1\,\text{تن}$ می‌شود. بنابراین مجموع انتشار باقی‌مانده برابر است با $(5-1)+(2-1)=5\,\text{تن}$. پاسخ: گزینهٔ ۱