ما نوع الطاقة التي تغير حالة المادة؟ هناك ثلاث حالات: الحالة الصلبة، على سبيل المثال النحاس والحديد والذهب، والحالة السائلة، وأبرز مثال على ذلك الماء، والحالة الغازية، على سبيل المثال والأكسجين والهيليوم وثاني أكسيد الكربون، لكننا نحتاج إلى تغيير حالة المادة من حالة إلى أخرى، فمثلاً تحتاج الحديد إلى الذوبان لتحويله إلى حالة سائلة حتى نتمكن من تشكيله إلى المطلوب ثم السؤال المطروح اليوم هو أي نوع من الطاقة يغير حالة المادة؟ الإجابة في الأسطر القليلة التالية من المقالة.
ما هو الموضوع؟
يستخدم مصطلح المادة للإشارة إلى كل الأشياء التي تتكون منها سطح الكرة الأرضية والتي تشغل حيزًا ولها كتلة معينة، وجميع المواد تتكون من ذرات، وتنقسم هذه الذرات إلى نيوترونات وبروتونات وإلكترونات، و عندما تتحد ذرات المادة، تشكل الجزيئات، وهي اللبنات الأساسية للمادة من جميع الأنواع، ولكن هذه الجسيمات لها مجموعات مختلفة من مادة إلى أخرى وفقًا لحالة المادة، الحالة الصلبة، حيث تكون الجزيئات يتم جمعها بطريقة محكمة لا تسمح لها بالتحرك كثيرًا، وهذه الجسيمات المعبأة بإحكام هي التي تعطي المواد الصلبة كثافة عالية، بينما في المادة السائلة تكون الجزيئات أكثر مرونة من الجميع ويمكن أن تتحرك أكثر لهذا السبب، يحتوي السائل على شكل غير محدد لأنه يأخذ شكل الحاوية التي توضع فيه، ومعظم السوائل لها كثافة أقل من المواد الصلبة، بينما المواد الحالة الغازية، تتحرك جزيئاتها بحرية شديدة، وبالتالي فإن المواد الغازية ليس لها حجم أو شكل محدد، وفي حالة عدم حصرها في حاوية معينة، ستنتشر جزيئات الغاز في كل مكان دون توقف، ولكن إذا كانت المواد الغازية محصورة في حاوية، تتوسع جزيئاتها لملء الحاوية.
أي نوع من الطاقة يغير حالة المادة؟
الطاقة التي تغير حالة المادة هي الحرارة. عندما يتم تسخين مادة معينة إلى حالة صلبة، فإنها تذوب، أي تتحول إلى حالة سائلة. إن الاستمرار في تعريض هذه المادة للحرارة سيؤدي إلى تسخين مستمر وهذا يؤدي إلى تبخر هذه المادة، وهذا يعني أنها تتحول إلى حالة غازية، وهناك بعض المواد، فالمادة الصلبة تنتقل مباشرة من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية.، وهذا ما يسمى في الفيزياء بالتسامي، وتتكثف المادة الغازية عند تعرضها لدرجات الحرارة الباردة، وهذا يحولها إلى حالة سائلة، وإذا استمر تعريضها لدرجات حرارة منخفضة، فهذا يؤدي إلى تجمدها مما يجعل ينتقل إلى الحالة الصلبة، ومن الجدير بالذكر أنه عندما لا تتغير جسيمات المادة عندما تتحول من حالة إلى أخرى، فإن الشيء الوحيد الذي يحدث لهذه الجسيمات هو تباعدها وتغير طريقة التخلص منها، والكتلة تظل ثابتة بغض النظر عما إذا كانت هذه المادة تتجمد أو تتبخر أو تذوب، ومن الجدير بالذكر أن التغييرات التي تحدث في المادة عندما تكون أو تحولوا من دولة إلى أخرى هم ؛ لأن العملية يمكن عكسها والتراجع عنها.
درجة الحرارة التي يجب أن تتغير عندها بعض المواد من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة (الذوبان)
تحتاج كل مادة في هذا الكون إلى درجة حرارة معينة للتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، وتسمى هذه نقطة الانصهار أو نقطة الانصهار، ويوضح الجدول التالي درجة الانصهار لعدد من المواد الشائعة:
اسم الموضوع | نقطة الانصهار / مئوية |
ذهب | 1064 |
1538 | |
الصلب | 1425ـ 1540 |
فضة | 961 |
لإجراء | 327.5 |
نحاس | 1084 |
الألومنيوم | 660.32 |
كروم | 1907 |
النيكل | 1453 |
ما نوع الطاقة التي تتغير بها حالة المادة؟ تحدثت مقالة اليوم عن الطاقة التي تحتاجها المادة للتغيير من حالة إلى أخرى، وهذه الطاقة هي طاقة حرارية.