تحت غطاء محرك السيارة: كيمياء السيارات - سينثيا شاباك
-
0:08 - 0:12هناك أكثر من مليار سيارة في العالم اليوم
-
0:12 - 0:13توصل الأشخاص إلى حيث يريدون،
-
0:13 - 0:16لكن السيارات ليست فقط وسيلة نقل
-
0:16 - 0:19حيث يوجد بها درس في الكيمياء لنتعلمه.
-
0:19 - 0:22عملية تشغيل السيارة تبدأ
من اسطوانات المحرك -
0:22 - 0:25حيث يتم حقن البنزين عن طريق حاقن الوقود
-
0:25 - 0:27وجرعة من الهواء من صمام السحب
-
0:27 - 0:30وخلطهما معًا قبل أن يُشعلا معًا
بواسطة شرارة -
0:30 - 0:33ليكونا غازات تتمدد وتدفع المكبس
-
0:33 - 0:37ولكن الاحتراق تفاعل طرد للحرارة
يعني أنه يحرر حرارة -
0:37 - 0:39الكثير من الحرارة
-
0:39 - 0:41وبينما الكثير من الحرارة يخرج مع العادم
-
0:41 - 0:46الحرارة التي تظل بداخل المحرك تحتاج لأن
يتم امتصاصها ونقلها وتشتيتها -
0:46 - 0:50للحفاظ على الأجزاء المعدنية من
التشوه أو الذوبان -
0:50 - 0:52وهنا يبرز دور نظام التبريد
-
0:52 - 0:54سائل يتم تدويره بين ثنايا المحرك
-
0:54 - 0:57ولكن ما السائل الذي يمكنه
امتصاص كل هذه الحرارة؟ -
0:57 - 0:59يبدو الماء كأول خيار
-
0:59 - 1:00ففي النهاية، سعته الحرارية
-
1:00 - 1:04وهي كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة
-
1:04 - 1:06كمية محددة من الماء بمقدار
درجة واحدة مئوية -
1:06 - 1:08أعلى من أي مادة مماثلة
-
1:08 - 1:11ويوجد الكثير من الطاقة لتُمتَص
-
1:11 - 1:13ولكن استخدام الماء من الممكن
أن يسبب مشكلة كبيرة -
1:13 - 1:17بداية، فدرجة تجمد الماء هي صفر درجة مئوية
-
1:17 - 1:19وحيث إن الماء يتمدد حين يتجمد
-
1:19 - 1:23فليلة شتاء باردة من الممكن أن تسبب
مُبَرِد مكسور ومحرك مدمر -
1:23 - 1:24احتمال بسبب التبريد
-
1:24 - 1:27وبإعتبار السخونة التي من الممكن
أن يصل إليها محرك السيارة -
1:27 - 1:30نسبة إلى درجة الغليان الصغيرة
الخاصة بالماء وهي 100 درجة مئوية -
1:30 - 1:33من الممكن أن تؤدي إلى حالة
حيث يشيط الجميع -
1:33 - 1:36لذا، فبدلًا من الماء، يستخدم محلول
-
1:36 - 1:40خليط متجانس مكون من مُذاب ومذيب
-
1:40 - 1:44بعض خواص المحلول تختلف تبعًا لنسب المُذاب
-
1:44 - 1:48وهذه تسمى الخصائص المترابطة، ولحسن الحظ
-
1:48 - 1:51هذا يتضمن انخفاض درجة التجمد
وارتفاع درجة الغليان -
1:51 - 1:57لذا، للمحلول درجة تجمد أقل
ودرجة غليان أعلى من المذيب -
1:57 - 2:00وكلما زاد المُذاب، زاد الفرق
-
2:00 - 2:02إذاً، لماذا تتغير هذه الخصائص؟
-
2:02 - 2:05في البداية، يجب أن نعرف
أن الحرارة هي مقياس -
2:05 - 2:08لمتوسط الطاقة الحركية للجزئ
-
2:08 - 2:10وكلما كان السائل أبرد، كانت طاقته أقل
-
2:10 - 2:12وبطُئَت حركة الجزيئات
-
2:12 - 2:15وعندما يتجمد السائل، تتباطأ الجزيئات
-
2:15 - 2:17لدرجة تسمح لقوى التجاذب أن تعمل فيما بينهم
-
2:17 - 2:20وترتيب أنفسهم في بنية بلورية
-
2:20 - 2:24ولكن وجود جزيئات المُذاب
تقف في طريق قوى الجذب -
2:24 - 2:28لتتطلب من المحلول أن يبرد أكثر
حتى يحدث الترتيب -
2:28 - 2:31وأما بالنسبة لدرجة الغليان،
عندما يغلي السائل -
2:31 - 2:33يُنتِج فقاعات مملوءة ببخار
-
2:33 - 2:37ولكن لتتكون الفقاعات
يجب أن يكون ضغط البخار بنفس قوة -
2:37 - 2:40ضغط الهواء الجوي التي يضغط بها على السائل
-
2:40 - 2:43وبينما يُسخن السائل،
يزداد ضغط البخار -
2:43 - 2:46وعندما يصبح مساوٍ للضغط الجوي
-
2:46 - 2:48تتكون الفقاعات ويحدث الغليان
-
2:48 - 2:51ضغط بخار المحلول أقل من ضغط المذيب النقي
-
2:51 - 2:54لذلك يجب أن يُسخن لدرجة حرارة أعلى
-
2:54 - 2:57قبل أن يصل إلى الهواء الجوي
-
2:57 - 2:59وكإضافة، الضغط في المُبَرِد
-
2:59 - 3:01يُحفَظ أعلى من الضغط الجوي
-
3:01 - 3:05مما يرفع درجة الغليان أكثر
بمقدار 25 درجة مئوية -
3:05 - 3:08المحلول الذي يستخدم عادة
لنظام تبريد السيارات -
3:08 - 3:11يتكون من إيثيل جليكول وماء بنسبة 50/50
-
3:11 - 3:18والذي يتجمد عند 37- درجة مئوية
ويغلي عند درجة 106 مئوية -
3:18 - 3:21وعند أعلى نسبة خلط يُنصح بها 70/30
-
3:21 - 3:25تقل درجة التجمد إلى 55- درجة مئوية
-
3:25 - 3:29وترتفع درجة الغليان إلى 113 درجة مئوية
-
3:29 - 3:32وكما ترى،
كلما زاد الإيثيل جليكول الذي تضيفه -
3:32 - 3:35كلما زادت الحماية التي تحصل عليها
إذاً لماذا لا نزيد أكثر؟ -
3:35 - 3:37لقد اتضح أنه لا يمكنك الحصول
على الكثير من الأشياء الجيدة -
3:37 - 3:39لأنه في حالة النسب العالية
-
3:39 - 3:42تبدأ درجة التجمد في الرجوع مجددًا
-
3:42 - 3:45وتميل خواص المحلول إلى
أن تكون هي خواص الإيثيل جليكول -
3:45 - 3:48والذي يتجمد عند 12.9- درجة مئوية
-
3:48 - 3:51وهي أعلى مما نحصل عليه في حالة المحلول
-
3:51 - 3:55ينساب المحلول بداخل المحرك ممتصًا للحرارة
-
3:55 - 3:58وعندما يصل إلى المُبرِد،
يتم تبريده بواسطة مروحة -
3:58 - 4:00حيث يندفع الهواء خلال مقدمة السيارة
-
4:00 - 4:03قبل أن يعود إلى أجزاء المحرك الساخنة
-
4:03 - 4:05لذلك، ليكون سائل التبريد مؤثر وآمن
-
4:05 - 4:09يجب أن تكون له سعة حرارية عالية، ودرجة
تجمد منخفضة ودرجة غليان عالية -
4:09 - 4:13ولكن بدلًا من البحث في حول العالم عن
السائل المثالي الذي يحل مشكلتنا -
4:13 - 4:16يمكننا أن نصنع محلولنا الخاص.
- Title:
- تحت غطاء محرك السيارة: كيمياء السيارات - سينثيا شاباك
- Description:
-
more » « less
شاهد الدرس كاملًا من : http://ed.ted.com/lessons/under-the-hood-the-chemistry-of-cars-cynthia-chubbuck
يوجد أكثر من مليار سيارة في العالم اليوم، تقوم بنقل الأشخاص من النقطة أ إلى النقطة ب، ولكن السيارات ليست مجرد أداة نقل، حيث يوجد فيهم درس كيمياء رائع لنتعلمه. تُبحر بنا سينثيا شاباك عبر الكيمياء المعقدة التي تحدث داخل محركات السيارات والتي تحافظ عليهم من أن يسخنوا أو يبردوا بشدة.
الدرس بواسطة سيثينيا شاباك، والرسومات بواسطة فوكس دومينيشن للرسومات
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:34
|
Ghalia Turki approved Arabic subtitles for Under the hood: The chemistry of cars - Cynthia Chubbuck | |
|
|
Ghalia Turki edited Arabic subtitles for Under the hood: The chemistry of cars - Cynthia Chubbuck | |
|
|
Ghalia Turki edited Arabic subtitles for Under the hood: The chemistry of cars - Cynthia Chubbuck | |
|
|
Ghalia Turki edited Arabic subtitles for Under the hood: The chemistry of cars - Cynthia Chubbuck | |
|
Hani Eldalees accepted Arabic subtitles for Under the hood: The chemistry of cars - Cynthia Chubbuck | |
|
Ahmed Mohamed edited Arabic subtitles for Under the hood: The chemistry of cars - Cynthia Chubbuck | |
|
|
Ahmed Mohamed edited Arabic subtitles for Under the hood: The chemistry of cars - Cynthia Chubbuck | |
|
|
Ahmed Mohamed edited Arabic subtitles for Under the hood: The chemistry of cars - Cynthia Chubbuck |