اختبار الفصل الأول في العلوم الفيزيائية — السنة الثالثة ثانوي علوم تجريبية (النموذج 3) مع الحل

اختبارالفصل الأولصفحة واحدةPDF 93 KBمع الحل

اختبار الفصل الأول في العلوم الفيزيائية — السنة الثالثة ثانوي علوم تجريبية (النموذج 3)

المدة: ثلاث ساعات

التمرين الأول (10 نقاط)

المعطيات: $m_{p} = 1, 00728 u$ ؛ $m_{n} = 1, 00866 u$ ؛ $m (_{2}^{4} He) = 4, 00150 u$ ؛ $1 u = 931, 5 MeV / c^{2}$ .

$m (_{92}^{235} U) = 235, 0439 u$ ؛ $m (_{54}^{140} Xe) = 139, 9216 u$ ؛ $m (_{38}^{94} Sr) = 93, 9154 u$ ؛ $m_{n} = 1, 0087 u$ (للجزء 2).

نواة الهيليوم:
أ) احسب النقص الكتلي $Δ m$ لنواة $_{2}^{4} He$ .
ب) استنتج طاقة الربط $E_{ℓ}$ بالـ MeV ، ثم طاقة الربط لكل نوية.
انشطار اليورانيوم: تقذف نواة $_{92}^{235} U$ بنيترون فتنشطر حسب المعادلة: $_{0}^{1} n +_{92}^{235} U ⟶_{54}^{140} Xe +_{Z}^{94} Sr + x_{0}^{1} n$ أ) عيّن $Z$ و $x$ مع ذكر القانونين المستعملين.
ب) احسب الطاقة المحررة من انشطار نواة واحدة بالـ MeV.
ج) لماذا يسمى هذا التفاعل «تفاعلًا متسلسلًا»؟

التمرين الثاني (10 نقاط)

نضع في اللحظة $t = 0$ كتلة $m = 0, 24 g$ من المغنزيوم في محلول حمض كلور الماء بزيادة. معادلة التفاعل:

Mg_{(s)} + 2 H_{(a q)}^{+} ⟶ Mg_{(a q)}^{2 +} + H_{2 (g)}

نقيس حجم غاز الهيدروجين المنطلق ( $V_{m} = 24 L/mol$ ، $M (Mg) = 24 g/mol$ ):

$t$ (s)	0	30	60	90	120	180	240	300
$V$ (mL)	0	80	135	170	195	225	236	240

احسب كمية المادة الابتدائية للمغنزيوم.
أنشئ جدول التقدم، واستنتج $x_{m a x}$ والحجم الأعظمي $V_{m a x}$ . هل يتوافق مع الجدول؟
اكتب عبارة التقدم $x (t)$ بدلالة $V (t)$ .
عرّف زمن نصف التفاعل وقدّر قيمته.
كيف تتطور سرعة التفاعل؟ ما العامل الحركي المسؤول عن ذلك؟

إظهار الحل المفصل

التمرين الأول

عناصر الإجابة	العلامة مجزأة	المجموع
1-أ) $Δ m = 2 m_{p} + 2 m_{n} - m (He) = 2, 01456 + 2, 01732 - 4, 00150 = 0, 03038 u$	1,5	10
ب) $E_{ℓ} = Δ m \cdot c^{2} = 0, 03038 \times 931, 5 \approx 28, 3 MeV$	1,5
$\frac{E _{ℓ}}{A} = \frac{28 , 3}{4} \approx 7, 07 MeV/nucl e ˊ on$	1
2-أ) انحفاظ العدد الشحني: $92 = 54 + Z$ ⟹ $Z = 38$ ؛ انحفاظ العدد الكتلي: $1 + 235 = 140 + 94 + x$ ⟹ $x = 2$ .	2
ب) $Δ m = (m_{n} + m_{U}) - (m_{X e} + m_{S r} + 2 m_{n}) = 236, 0526 - 235, 8544 = 0, 1982 u$	1
$E_{l ib} = 0, 1982 \times 931, 5 \approx 184, 6 MeV$	1
ج) لأن كل انشطار يحرر نيترونين يمكن أن يقذفا نواتين أخريين من اليورانيوم فتنشطران بدورهما، وهكذا يتسلسل التفاعل.	2

التمرين الثاني

عناصر الإجابة	العلامة مجزأة	المجموع
1) $n_{0} (Mg) = \frac{0 , 24}{24} = 0, 01 mol$	1	10
2) جدول التقدم: $Mg : 0, 01 - x$ ؛ $H_{2} : x$ . المتفاعل المحد $Mg$ (الحمض بزيادة): $x_{m a x} = 0, 01 mol$ .	2
$V_{m a x} = x_{m a x} \cdot V_{m} = 0, 01 \times 24 = 0, 24 L = 240 mL$ ، وهي القيمة النهائية في الجدول.	1
3) $n (H_{2}) = x$ ، إذن $x (t) = \frac{V ( t )}{V _{m}}$	1,5
4) $t_{1/2}$ : الزمن الذي يبلغ فيه التقدم نصف قيمته النهائية، أي $V = 120 mL$ .	1
من الجدول: $30 < t_{1/2} < 60 s$ ، تقريبًا $t_{1/2} \approx 50 s$ .	1
5) تتناقص السرعة مع الزمن (الزيادة في الحجم خلال 30 s تصبح أصغر فأصغر).	1,5
العامل الحركي: تناقص تراكيز المتفاعلات (كمية المغنزيوم وتركيز $H^{+}$ ).	1

اختبار الفصل الأول في العلوم الفيزيائية — السنة الثالثة ثانوي علوم تجريبية (النموذج 3) (المدة: ثلاث ساعات). موضوع مقترح مع الحل المفصل يتناول: النقص الكتلي وطاقة الربط، طاقة الربط لكل نوية والاستقرار، الانشطار النووي لليورانيوم 235، الطاقة المحررة E = Δm·c²، المتابعة الزمنية لتفاعل المغنزيوم مع حمض كلور الماء بقياس حجم الغاز. للمعاينة والتحميل المجاني PDF.

ملفات أخرى في نفس المادة

عرض الكل