بحث عن المواد الصلبة .. خصائص المواد الصلبة وأنواعها مع المراجع
المواد الصلبة
- إذا كنت تبحث عن معلومات حول المواد الصلبة وكل ما يتعلق بها، فستجد كل ما تحتاجه في هذا المقال على موقع موسوعة، حيث سنوضح لك طبيعة المواد الصلبة وأنواعها المختلفة وخصائصها الفيزيائية وحالاتها المختلفة وأشياء أخرى ذات صلة، فالعالم من حولنا يتكون من مواد مختلفة، ولكنها تختلف في حالاتها.
- تنقسم المواد إلى صلبة مثل الأشجار والرمال والأثاث والمعادن، وسائلة مثل الماء والعصائر، وغازية مثل غاز الأوكسجين وغاز ثاني أكسيد الكربون وغيرها.
- يمكن لك معرفة طبيعة المواد المحيطة بك من خلال التعرف على خواصها الفيزيائية، فالمادة هي كل ما له كتلة أو وزن وحجم، وهي كل ما نجده في الفراغ ويشغل حيزاً، وسنركز في هذه المقالة على المواد الصلبة مع ذكر أمثلة عليها.
بحث عن المواد الصلبة
- يعرف العلماء المواد الصلبة كواحدة من حالات المادة الأساسية، حيث توجد ثلاث حالات للمادة وهي الحالة الصلبة والحالة السائلة والحالة الغازية. وتتميز المواد الصلبة بأنها تأخذ شكلًا وكتلة محددة واضحة وتشغل حيزًا كبيرًا من الفراغ، وتعتبر قاسية وصلبة للغاية و يصعب تشكيلها.
- تحتاج الأحجار الصلبة إلى تأثير خارجي لتليينها وتغيير شكلها وطبيعتها، ويعود سبب قسوتها وثبات شكلها إلى الترابط الشديد بين جزيئاتها وأيوناتها وذراتها، مما يجعل تأثيرها صعبًا ويحتاج إلى جهد كبير.
- بسبب التقارب، تتحرك الجزيئات بصعوبة ولا تتغير طبيعة المادة بسهولة، حيث تهتز وتتحرك الذرات في أماكنها فقط، ونحن محاطون بالمواد الصلبة من جميع الجهات، ومن أمثلة ذلك: الأثاث، المعادن المختلفة، المباني، السيارات، الثلج، الحجارة، الأواني، الزجاج، الأحجار، الأجهزة الكهربائية، وغيرها.
أنواع المواد الصلبة
تنقسم المواد الصلبة إلى نوعين رئيسين، وهم:
المواد الصلبة البلورية
- في هذا النوع من الترتيب الجزيئي، تتبنى الجزيئات والذرات شكل بلوري زجاجي أو شكل هندسي ثلاثي الأبعاد وفقًا لترتيب واضح ومحدد، وليس بشكل عشوائي.
- تتم ترتيب المواد الصلبة البلورية على شكل وحدات متجاورة ومتشابهة، وتحتاج إلى درجات حرارة محددة تجعلها صعبة التأثير عليها وتغيير خصائصها إلا بوجود مؤثر خارجي قوي، ومن أمثلة تلك المواد: طوب البناء وملح الطعام وغيرها.
المواد الصلبة غير البلورية
- المواد الغير منتظمة الشكل ليست محددة بشكل هندسي منتظم، ويمكن أن تتراص جزيئاتها وذراتها بشكل غير منتظم.
- وعلى الرغم من قرب جزيئاتها وذراتها من بعضها البعض، إلا أنها لا تتحرك براحة، بل تتحرك في دائرة محددة وثابتة مسبقًا، ولذلك فهي تتأثر بسهولة بالمؤثرات الخارجية ويتغير طبيعتها بإستخدام درجات حرارة مختلفة وليست ثابتة، ومن أمثلة هذه المواد: البلاستيك والزجاج وبعض السوائل الفائقة التبريد.
خصائص المواد الصلبة
حجم المادة الثابت
- يتم قياس حجم المواد الصلبة بوحدة الحجم المكعب، وتختلف طريقة حسابها وقياسها حسب طبيعة وشكل المادة، وبما أن الشكل النهائي للمادة يختلف فإن طريقة القياس تتغير، وعادةً ما يكون حجم المادة ثابتاً بسبب ترابط الجزيئات والذرات وتقاربها.
- هناك قوانين رياضية ونظريات ثابتة يتم من خلالها قياس بعض الأشكال الهندسية وبعض المواد الصلبة مثل المكعب والمثلث والأسطوانة، ويتم قياس باقي المواد الصلبة باستخدام قانون الإزاحة بالماء.
حركة المواد الصلبة
تكون حركة المواد الصلبة محدودة للغاية بسبب صلابتها وقسوتها، حيث تتحرك بالاهتزاز فقط، وتحتاج إلى مؤثر خارجي للتحرك بصورة أكبر بسبب الحيز المحدود الذي يؤثر على حركتها، والسبب العلمي لثبات المواد الصلبة في مكانها يعود إلى القوى البينية الموجودة بين جزيئاتها.
كتلة وكثافة المادة
وضع العلماء في مجال الفيزياء قانونًا ثابتًا يمكن من خلاله حساب كثافة المادة، ويتم ذلك عن طريق قانون كتلة الجسم/الحجم، أو عن طريق قانون الوزن الهيدروستاتيكي، أو قانون أرخميدس، وتكون وحدة القياس غرام/متر أو ما يشبهها، وتختلف كثافة المادة حسب نوعها وشكلها وطبيعتها.
ترابط الجزيئات في المواد الصلبة
- تقترب جزيئات المادة بشكل كبير من بعضها البعض وتترابط وتتداخل بشكل كبير، وبسبب هذا التداخل لا يتغير شكل المادة بسهولة بل تحتاج إلى عوامل خارجية لتتغير طبيعتها، ولا تتحرك جزيئات المادة إلا على شكل اهتزاز في معظم الأحيان وتظل ثابتة في موضعها.
- تتضمن الروابط بين جزيئات المادة بين الروابط التساهمية القطبية وغير القطبية، والروابط الأيونية، وكلما كانت الروابط أقوى وأقرب، كلما كانت المادة تحتاج إلى عنصر خارجي فعال وقوي لتأثيره عليها وتغيير طبيعتها، مثل درجات الحرارة العالية.
الإنتشار في المادة
تكون الانتشار في المواد الغازية والسائلة أسرع بكثير من الانتشار في المواد الصلبة، إذ لا يحدث الانتشار في المواد الصلبة إلا عند تعرضها لدرجات حرارة عالية مثل درجة الحرارة اللازمة لصهر المعادن.
تأثر المواد الصلبة بالحرارة
- تتحول المواد الصلبة إلى الحالة السائلة عند درجات حرارة عالية جدًا، وتكون هذه الدرجات أعلى من درجة حرارة الغرفة، بعكس المواد الغازية والسائلة.
- يختلف تحديد درجة الحرارة المطلوبة بناءً على نوع المادة، فالمادة الصلبة البلورية النقية تحتاج إلى درجة حرارة منخفضة، بينما المادة الصلبة غير النقية تحتاج إلى درجة حرارة عالية نسبيًا.
غياب المؤثر الخارجي
في كثير من الأحيان، تعود المادة إلى حالتها الطبيعية وشكلها الأصلي إذا غاب المؤثر الخارجي عنها، بعد تعرضها للضغط والحرارة وتأثيرهم عليها.
إذا اعجبك الموضوع يمكنك قراءة المزيد من: (البحث حول التوصيل الكهربائي في المواد الصلبة، شرح حركة الجسيمات في المواد الصلبة بحركة اهتزازية مستمرة، تفسير تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية، ورقة عمل عن الخصائص الفيزيائية للمواد الصلبة والسائلة والغازية لصف أول في الفصل الثالث، تفسير حركة جسيمات المواد الصلبة والغازية والسائلة، شرح حركة جسيمات المادة الصلبة وطريقة حركتها، دراسة الخصائص الكيميائية لبعض المواد، الإجابة عن سؤال حول حالة المادة التي تكون فيها جسيماتها متلاصقة).
