ملف تدريبي: السبائك

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على وصْف تكوين واستخدام السبائك، وتأثير الإشابة على خواص الفلزات.

س١:

الديوراليومين هو سبيكة من الألومنيوم تُستخدَم عادةً في بناء الطائرات.

ما عنصر الإشابة الأساسي في الديوراليومين؟

  • أالمنجنيز
  • بالنحاس
  • جالحديد
  • دالمغنيسيوم
  • هالزنك

لماذا يُعَد الديوراليومين أنسب للاستخدام من الألومنيوم النقي في بناء الطائرات؟

  • أتسهل قولبته في أشكال كبيرة ومعقدة
  • بكثافته أقل؛ ومِن ثَم يقلِّل من استهلاك الوقود
  • جذو قدرة أعلى على توصيل الحرارة؛ ولذا يسهِّل عملية تبريد المحرِّك
  • دأقل عُرضة للصدأ بفعل الهواء الرطب
  • هأقل عُرضة للتشقُّق بفعل القوى المؤثِّرة

س٢:

قد يتغيَّر ترتيب الأسنان لدى أحد الأشخاص تدريجيًّا عند تركيب هيكل سلكي رفيع، ويُعرَف ذلك باسم تقويم الأسنان. يشيع صُنع تقويم الأسنان من سبائك التيتانيوم الذكية مثل النيتينول.

ما الميزة الأساسية التي تُميِّز سبائك التيتانيوم على الصُّلب في هذا الاستعمال؟

  • أكثافة أقل
  • بصلابة أعلى
  • جمقاومة أكبر للتآكل
  • دتكلفة أقل
  • هقابلية أكبر للطرق

ما الميزة الأساسية التي تُميِّز الصُّلب على سبائك التيتانيوم في هذا الاستعمال؟

  • أتكلفة أقل
  • بقابلية أكبر للطرق
  • جمقاومة أكبر للتآكل
  • دكثافة أقل
  • هصلابة أعلى

تُوصَف سبائك نيكل التيتانيوم بأنها ذكية؛ لأنها تتغيَّر في الاستجابة للمُحفِّزات. أيُّ مُحفِّز يكون تأثيره أكبر ما يُمكِن على خواص سبائك نيكل التيتانيوم؟

  • أالتغيُّرات في الأس الهيدروجيني
  • بالأكسجين
  • جالحرارة
  • دالضوء
  • هالماء

لماذا تُعدُّ السبائك الذكية مثل سبائك نيكل التيتانيوم ملائمةً أكثر من سبائك التيتانيوم الأخرى في هذا الاستعمال؟

  • ألأن شكلها يتغيَّر لتُصبِح ملائمةً أكثر للأسنان أثناء الاستخدام.
  • بلأنها تمنع حدوث عدوى الأسنان أثناء الاستخدام.
  • جلأنها تُصبِح أكثر صلابةً ويُصبِح كسرها أثناء الاستخدام أكثر صعوبة.
  • دلأنها تُصبِح أكثر قابلية للذوبان في الماء أثناء الاستخدام.
  • هلأنها تضغط على الأسنان أثناء الاستخدام.

س٣:

من العيوب الرئيسية للسبائك المُتذكِّرة للشكل القابلية الكبيرة للتعرُّض لكلال الفلزات.

ما تعريف كلال الفلزات؟

  • أانخفاض في شدة الاحتمال بسبب التسخين المُتكرِّر
  • بانخفاض في الصلابة بسبب التمدُّد المُتكرِّر
  • جانخفاض في درجة الانصهار بسبب الصدمات المُتكرِّرة
  • دانخفاض في المتانة بسبب التمدُّد المُتكرِّر
  • هانخفاض في الصلادة بسبب الصدمات المُتكرِّرة

لماذا تُعدُّ السبائك المُتذكِّرة للشكل أكثر عُرضةً من غيرها من السبائك الأخرى للكلال؟

  • أتحتوي السبائك على بِنى غير مُرتَّبة تخضع لتغيُّرات كبيرة في الشكل عند استخدام القوة.
  • بتحتوي السبائك على ذرات عالية الفعالية تتأكسد بواسطة الهواء عند تعريضها للحرارة.
  • جتحتوي السبائك على ذرات مُترابِطة ترابطًا ضعيفًا تنفصل إلى عناصر نقية عند استخدام القوة.
  • دتحتوي السبائك على ذرات مُترابِطة ترابطًا ضعيفًا تنفصل إلى عناصر نقية عند تعريضها للحرارة.
  • هتحتوي السبائك على بِنى مرنة تخضع لتغيُّرات كبيرة في الشكل عند تعريضها للحرارة.

س٤:

يُستخدَم كلٌّ من النحاس والألومنيوم على نطاقٍ واسع موصِّلًا كهربيًّا. يُفضَّل استخدام الأسلاك النحاسية عادةً في الأدوات والأجهزة المنزلية. تُعدُّ سبائك الألومنيوم أكثر ملاءمةً لنقل الكهرباء عَبْر مسافات طويلة في جدران المباني ومن خلال الكبلات العلوية.

ما السبب الرئيسي لاستخدام النحاس في الأسلاك الكهربية بدلًا من سبائك النحاس مثل النحاس الأصفر؟

  • أالكثافة أقل
  • بالمتانة أعلى
  • جالتكلفة أقل
  • دقابلية السحب أعلى
  • هالتوصيلية أعلى

ما السبب الرئيسي لاستخدام سبائك الألومنيوم بدلًا من النحاس في توصيلات الأسلاك داخل جدران المباني؟

  • أالتكلفة أقل
  • بقابلية السحب أعلى
  • جالمتانة أعلى
  • دالكثافة أقل
  • هالتوصيلية أعلى

لماذا تُستخدَم سبائك الألومنيوم بدلًا من الألومنيوم في توصيلات الأسلاك الكهربية عَبْر الكبلات الكهربية العلوية؟

  • أقابلية السحب أعلى
  • بالتوصيلية أعلى
  • جالمتانة أعلى
  • دالتكلفة أقل
  • هالكثافة أقل

س٥:

يجب تصنيع عبوات المشروبات المعدنية وتخزينها ونقلها بكميات كبيرة جدًّا. لماذا تُعدُّ سبيكة المنجنيز والألومنيوم أكثر ملائمةً من الألومنيوم لتصنيع عبوات المشروبات؟

  • ألأن قابليتها للطَّرْق أعلى
  • بلأن تكلفتها أقل
  • جلأن متانتها أعلى
  • دلأن مقاومتها للتآكل أعلى
  • هلأن قابليتها للسحب أقل

س٦:

صُنعت المدافع وقذائفها في العصور الوسطى من مجموعة من المعادن المختلفة. كانت القذائف المدفعية تُصنع عادةً من الحديد، لكن كان البرونز يُفضَّل غالبًا في صناعة المدافع. عند مقارنة المدافع من البرونز بالمدافع من الحديد، وُجِد أن المدافع من البرونز تدوم فترة أطول، وتكون أسهل في الصب، وذات قدرة على إطلاق القذائف المدفعية بسرعات أعلى.

أيُّ خاصية من خواص الحديد تجعله مُفضَّلًا على البرونز في تصنيع القذائف المدفعية؟

  • أالقابلية الأكبر للطَّرْق
  • بالمتانة الأعلى
  • جالتقصُّف الأقل
  • ددرجة الانصهار الأعلى
  • هالتكلفة الأقل

أيُّ خاصية من خواص البرونز تجعل المدافع من البرونز تدوم أطول من تلك المُصنَّعة من الحديد؟

  • أالصلادة الأكبر
  • بالمقاومة الأكبر للتآكل
  • جالاحتكاك الأقل
  • دالتقصُّف الأقل
  • هالمتانة الأعلى

أيُّ خاصية من خواص البرونز تجعل المدافع من البرونز أسهل في الصب من تلك المُصنَّعة من الحديد؟

  • أدرجة الانصهار الأقل
  • بالمقاومة الأكبر للتآكل
  • جالتكلفة الأقل
  • دالكثافة الأقل
  • هالقابلية الأكبر للطَّرْق

أيُّ خاصية من خواص البرونز تسمح للمدافع من البرونز بإطلاق القذائف المدفعية بسرعات أعلى من تلك المُصنَّعة من الحديد؟

  • أالتقصُّف الأقل
  • بالاحتكاك الأقل
  • جالمتانة الأعلى
  • ددرجة الانصهار الأعلى
  • هالكثافة الأكبر

س٧:

يشيع استخدام سبائك القصدير والرصاص في اللحام بالكهرباء. يوضِّح الجدول اختلاف درجة الانصهار باختلاف محتوى الرصاص بسبيكة اللحام، في صورة نسبة مئوية من الكتلة الكلية. انتبه إلى أن محتوى الرصاص بالسبيكة قد يكون أعلى من القِيَم الموضَّحة في الجدول.

محتوى الرصاص (%)05101520253035404550
درجة الانصهار (C)232226220214208202196190193205217

عن طريق رسم مُخطَّط بياني من البيانات الموجودة في الجدول، حدِّد أيُّ الاستنتاجات الآتية صواب.

  • أترتبط درجة انصهار سبيكة اللحام ارتباطًا عكسيًّا بمحتواها من الرصاص.
  • بلا يُمكِن أن تزيد درجة انصهار سبيكة اللحام على 232C.
  • جلا يُمكِن أن تَقِل درجة انصهار سبيكة اللحام عن 190C.
  • دتتأثَّر درجة انصهار سبيكة اللحام بشدة بالرصاص عندما يَقِل محتواه عن 35%.
  • هتَقِل درجة انصهار سبيكة اللحام إلى أدنى قيمة عندما يتراوح محتوى الرصاص بين 35% و40%.

استخدِم المُخطَّط البياني لتحديد درجة انصهار سبيكة لحام محتوى الرصاص بها 22.5%، لأقرب درجة.

استخدِم المُخطَّط البياني لإيجاد أدنى محتوى من الرصاص في سبيكة لحام يُمكِن صهره بواسطة سخَّان كهربي درجة حرارته 200C، لأقرب وحدة نسبة مئوية.

استخدِم المُخطَّط البياني لتقدير درجة انصهار الرصاص النقي، لأقرب 10C.

س٨:

المحمل الميكانيكي عبارة عن جلبة معدنية موضوعة بين محور العجلة وبدن المَركَبة لضمان حركة سلسة. البرونز والصُّلب المُقاوِم للصدأ كلاهما مُقاوِمان للتآكل، ولكن البرونز يكون أكثر فعالية عند استخدامه مادةً للمحمل. ما الخاصية الفيزيائية التي تجعل البرونز أكثر ملائمةً من الصُّلب المُقاوِم للصدأ؟

  • أتمدُّد حراري أقل
  • بصلابة أعلى
  • جاحتكاك أقل
  • دشحنات إستاتيكية أقل
  • هقوة أعلى

س٩:

البرونز عبارة عن سبيكة من النحاس و.

  • أالرصاص
  • بالزنك
  • جالقصدير
  • دالحديد
  • هالنيكل

س١٠:

سُجِّلت خواص سبيكتَيْ نحاس في الجدول.

السبيكةعنصر الإشابةالخواصاللون
(أ)(س)صُلبة وهشةبني محمر
(ب)(ص)متينة وقابلة للطَّرْقأصفر

حدِّد السبيكة (أ).

  • أالنحاس
  • بالبرونز
  • جالصُّلب
  • دكونستانتان
  • هالبيوتر

حدِّد السبيكة (ب).

  • أالصُّلب
  • بالبيوتر
  • جالنحاس
  • دالبرونز
  • هكونستانتان

حدِّد العنصر (س).

  • أالنيكل
  • بالزنك
  • جالرصاص
  • دالقصدير
  • هالكربون

حدِّد العنصر (ص).

  • أالنيكل
  • بالزنك
  • جالرصاص
  • دالكربون
  • هالقصدير

س١١:

تَنتج السبيكة الصلبة عن طريق مزج كميات صغيرة من أحد العناصر A مع أحد الفلزات B. لماذا قد توصف هذه السبيكة بالمحلول الصلب؟

  • أتزيد ذرات B التوصيلية الكهربية لـ A، مثلما يفعل المذاب في المذيب.
  • بتُحدِث ذرات B خللًا في شبيكة A تَنتج عنه فراغات يمكن للمذيب ملؤها.
  • جتستطيع ذرات B التحرُّك بحرية في شبيكة A، مثلما يفعل المذاب في المذيب.
  • دتُحدِث ذرات B خللًا في شبيكة A منتجةً تركيبًا غير منظم يشبه تركيب المحلول.
  • هتحل ذرات B عشوائيًّا محل ذرات شبيكة A، مثلما يفعل المذاب في المذيب.

س١٢:

تتَّسم سبائك أحد الفلزات بأنها ذات قابلية أقل للطَّرْق. أيُّ الخواص الآتية يُرجَّح أن تكون أقلَّ في هذه السبائك أيضًا؟

  • أدرجة الانصهار
  • بالمتانة
  • جالكثافة
  • دالصلادة
  • هقابلية السحب

س١٣:

أكمل الجملة: النحاس الأصفر عبارة عن سبيكة من النحاس و.

  • أالنيكل
  • بالقصدير
  • جالحديد
  • دالرصاص
  • هالزنك

س١٤:

قد يُخلط الألومنيوم في سبيكة مع مجموعة متنوعة من الفلزات؛ ومنها النحاس والمغنيسيوم والليثيوم والمنجنيز. في مكوك فضائي، ينخفض استهلاك الوقود بفعل استخدام سبائك الألومنيوم ذات الكثافة الأقل. باستخدام رموز العناصر، رتِّب فلزات السبائك الواردة من الأقل إلى الأكثر ملاءمةً لهذا الاستخدام.

  • أCu، Mn، Mg، Li
  • بCu، Li، Mn، Mg
  • جMn، Cu، Mg، Li
  • دLi، Mg، Cu، Mn
  • هMg، Mn، Li، Cu

س١٥:

يُنتَج الحلي عادةً من سبائك الذهب المحتوية على النحاس والنيكل. أيُّ الخواص الآتية لا يُمكِن تحسينها عن طريق إشابة الذهب بهذين الفلزين لصناعة الحلي؟

  • أاللون
  • بالتكلفة
  • جمقاومة الصدأ
  • دالصلادة
  • هالمتانة

س١٦:

أيٌّ مما يلي يعتبر وصْفًا صحيحًا للسبيكة؟

  • أمحلول صلب مكوَّن من فلز وعنصر واحد أو أكثر
  • بخليط من اثنين أو أكثر من اللافلزات
  • جفلز نقي
  • دناتج الصهر
  • همادة مصنوعة من تعاقب طبقات من مواد مختلفة

س١٧:

املأ الفراغات: يُمكِن أن يُعدُّ النحاس الأصفر (وهو محلول صُلب يتكوَّن من ذرات الزنك والنحاس) و.

  • أسبيكة مُتجانِسة، سبيكة بينية
  • بسبيكة مُركَّبات بين فلزية، سبيكة بينية
  • جسبيكة استبدالية، سبيكة مُركَّبات بين فلزية
  • دسبيكة استبدالية، سبيكة بينية
  • هفلزًّا نقيًّا، سبيكة مُركَّبات بين فلزية

س١٨:

إن مادة الصُّلب، وهي عبارة عن محلول صُلب يتكوَّن من ذرات كربون في فجوات بنية ذرية حديدية، تُعدُّ مثالًا على .

  • أالفلزات القلوية
  • بالفلزات النقية
  • جالسبائك التبادلية
  • دالسبائك البينية

س١٩:

تشمل سبائك النحاس كلًّا من النحاس الأصفر والبرونز والكوبرونيكل. أيُّ خاصيتين من الخواص الآتية تزيدان عادةً عند إنتاج إحدى سبائك النحاس؟

  1. التوصيلية الكهربية
  2. درجة الانصهار
  3. المتانة
  4. الصلادة
  5. قابلية الطَّرْق
  • أI ،III
  • بI ،II
  • جIII ،IV
  • دIV ،V
  • هII ،V

س٢٠:

البرونز سبيكة من النحاس والقصدير. بعض خواص النحاس والقصدير والبرونز موضَّحة في الجدول.

الفلزالمتانة (ميجا باسكال)درجة الانصهار (°س) التوصيلية الحرارية (وات/م⋅كلفن) الكثافة (جم/سم٣) التكلفة لكل كجم ($)
النحاس١٢٠١‎ ‎٠٨٥٤٠١٨٫٩٦٥٫٣
القصدير١٤٢٣٢٦٨٧٫٣١١٥٫٥
البرونز٢٤٠٩٥٠٤٢٨٫٧٣١٩٫٥

توضِّح الصور أربعة استخدامات لهذة الفلزات: (أ)–(د).

مستعينًا بالبيانات الموضَّحة في الجدول، ما السبب الأساسي لاستخدام البرونز بدلًا من النحاس في الاستخدام (أ)؟

  • أأسهل انصهارًا.
  • بأفضل عزلًا حراريًّا.
  • جأكثر تكلفة.
  • دأقلُّ وزنًا.
  • هأكثر متانة.

مستعينًا بالبيانات الموضَّحة في الجدول، ما السبب الأساسي لاستخدام النحاس بدلًا من البرونز في الاستخدام (ب)؟

  • أينصهر عند درجات حرارة أعلى.
  • بأثقل وزنًا.
  • جأرخص.
  • دأسهل كسرًا.
  • هأفضل توصيلًا حراريًّا.

مستعينًا بالبيانات الموضَّحة في الجدول، ما الميزة الأساسية للقصدير عن كلٍّ من النحاس والبرونز في الاستخدام (ج)؟

  • أأقلُّ درجة انصهار.
  • بأقلُّ توصيلية حرارية.
  • جأضعف.
  • دأخفُّ وزنًا.
  • هأقلُّ تكلفة.

رتِّب الفلزات حسب الاستخدام من الأقلِّ إلى الأعلى في الاستخدام (د).

  • أالقصدير، النحاس، البرونز
  • بالبرونز، القصدير، النحاس
  • جالبرونز، النحاس، القصدير
  • دالقصدير، البرونز، النحاس
  • هالنحاس، البرونز، القصدير

س٢١:

يوضِّح الشكل الآتي خمسة استخدامات للسبائك، (أ)–(ﻫ).

في أيِّ الأجسام يُعَد استخدام النحاس الأصفر هو الأنسب؟

  • أ(د)
  • ب(ﻫ)
  • ج(ج)
  • د(ب)
  • ه(أ)

في أيِّ الأجسام يُعَد استخدام البرونز هو الأنسب؟

  • أ(أ)
  • ب(د)
  • ج(ﻫ)
  • د(ج)
  • ه(ب)

في أيِّ الأجسام يُعَد استخدام سبيكة الألومنيوم هو الأنسب؟

  • أ(أ)
  • ب(ﻫ)
  • ج(د)
  • د(ج)
  • ه(ب)

س٢٢:

يوضِّح الشكل استخدام سبيكة باعتبارها سدادة أمان، لتجنُّب خطر زيادة الضغط في غلاية البخار. عند غمر السبيكة في الماء عند درجة أقل من درجة غليانها، تظل السبيكة صلبة. لكن انخفاض مستوى الماء يجعل السبيكة تتعرَّض لبخار درجة حرارته مرتفعة؛ ممَّا يُسبِّب انصهار السدادة وانبعاث البخار.

تُعرَف الفلزات ذات درجات الانصهار المنخفضة باسم السبائك القابلة للانصهار، التي يمكن تصنيعها من خلال إشابة الفلزات غير السامة كالصوديوم والبزموت والإنديوم مع العناصر الأخرى. يوضِّح الجدول درجات الانصهار والمكوِّنات الرئيسية لخمس سبائك قابلة للانصهار.

السبيكةالفلزات السائبةفلزات الإشابةدرجة الانصهار (C)
أNaK103
بInGa95
جBiPb125
دBiSn125
ھInBi72

يُغلى الماء باستخدام غلاية. أيُّ السبائك الواردة في الجدول هي الأنسب لاستخدامها سدادةَ أمان في تلك الغلاية؟

  • أھ
  • بد
  • جب
  • دج
  • هأ

س٢٣:

يوضِّح الشكل الآتي أربعة استخدامات للسبائك، أ–د.

أيُّ خاصية فيزيائية للديورالومين تجعله مناسبًا أكثر للاستخدام عن النحاس الأصفر في الشكل أ؟

  • أأكثر صلابة
  • بأقل كثافة
  • جأكثر مقاومة للتآكل
  • دأكثر قابلية للطرق
  • هأكثر قابلية للسحب

أيُّ خاصية فيزيائية للبرونز تجعله مناسبًا أكثر للاستخدام عن النحاس الأصفر في الشكل ب؟

  • أأكثر قابلية للطرق
  • بأكثر قابلية للسحب
  • جأكثر صلابة
  • دأكثر مقاومة للتآكل
  • هأقل كثافة

أيُّ خاصية فيزيائية للنحاس الأصفر تجعله مناسبًا أكثر للاستخدام عن الصلب في الشكل ج؟

  • أأكثر صلابة
  • بأكثر قابلية للطرق
  • جأكثر قابلية للسحب
  • دأكثر مقاومة للتآكل
  • هأقل كثافة

أيُّ خاصية فيزيائية للنحاس الأصفر تجعله مناسبًا أكثر للاستخدام عن البرونز في الشكل د؟

  • أأكثر صلابة
  • بأقل كثافة
  • جأكثر قابلية للسحب
  • دأكثر قابلية للطرق
  • هأكثر مقاومة للتآكل

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.