يقدم لكم هذا البحث عزيزي القارئ دراسة حول تغيرات الحالة الفيزيائية، فالمادة هي كل ما يحيط بنا ويمتلك حجمًا وكتلةً ويشغل مكانًا في الفراغ، وتشير مصطلح تغير الحالة الفيزيائية إلى انتقال المادة من حالة إلى أخرى تبعًا للظروف التي تعرضت لها، مثل فقدان الحرارة أو اكتسابها.
تختلف درجة حرارة المواد أو المؤثرات الأولى في تغيير حالة الجزيئات ونشاطها وتحريك المسافات البينية بين الذرات، فعلى سبيل المثال، يمكن تحويل الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية عن طريق اكتسابه طاقة تزيد من قدرة الجزيئات على الحركة، وعند فقدان تلك الحرارة مرة أخرى، يتحول البخار إلى ماء سائل من خلال عملية التكثيف.
يتأثر حالة المواد الفيزيائية بفقدان أو اكتساب الطاقة، ولمعرفة المزيد عن قوانين تغير الحالة الفيزيائية للمواد، يجب البقاء معنا في هذه الموسوعة.
بحث عن تغيرات الحالة الفيزيائية
تعتبر حالات المادة الثلاثة الشهيرة هي الصلبة والسائلة و والغازية ويتم انتقال المادة من حالة إلى أخرى تبعا لكمية الطاقة المفقودة أو المكتسبة والتي تعمل على انطلاق الجزيئات في حركة حركة كما في الحالة الغازية أو اقترابها من بعضها كما في الحالة الصلبة .
حالات المادة
تتوفر المادة في ثلاث حالات معروفة وهي الحالة الصلبة والحالة السائلة والحالة الغازية، ويوجد حالة رابعة خاصة فقط بالفضاء الخارجي وهي حالة البلازما، وسيتم تناول كل حالة بشيء من التفصيل فيما يلي .
الحالة الصلبة : وتسمى الحالة الجامدة للمادة .
خصائص المادة في حالتها الصلبة
- تتميز المادة في حالتها الصلبة بشكل وحجم ثابتين .
- المسافات البينية بين جزيئاتها بسيطة جدا .
- تعود صلابة المادة إلى قوة التجاذب بين جزيئاتها العالية جدًا .
- حركة الجزيئات حركة موضعية اهتزازية فقط .
الحالة السائلة
خصائص المادة في حالتها السائلة
- يتميز الحالة السائلة بأن المسافة بين الجزيئات أكبر من المسافة في الحالة الصلبة.
- لها حجم ثابت، لكن شكلها يتغير باختلاف الوعاء .
- تتميز السوائل بقوة تجاذب بين جزيئاتها، ولكن هذه القوة أقل بالطبع من قوة تجاذب جزيئات المواد الصلبة، وهذا يفسر ثبات حجم السائل، على عكس الحالة الغازية .
- تتميز بقدرتها على الانزلاق، مما يفسر قدرتها على الاستحواذ على شكل الإناء الذي توضع فيه .
الحالة الغازية
خصائص المادة في حالتها الغازية
- تتميز الحالة السائلة بمسافة كبيرة بين الجزيئات مما يجعلها تتحرك بحرية في جميع الاتجاهات.
- تشغل أي فراغ متاح لها .
- تتميز الجزيئات بقوة التجاذب المنخفضة للغاية، مما يسمح لها بأن تتشكل على شكل الإناء الذي توضع فيه، وكذلك التحجم.
تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
عملية تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة تسمى الانصهار، ويحدث نتيجة لاكتساب جزيئات المادة للطاقة من الحرارة التي تستمدها، وتعتبر الانصهار عملية عكسية لعملية التجمد حيث يتم فيها فقدان الطاقة المكتسبة.
تحول المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية
عملية ارتفاع درجة حرارة المادة تؤدي إلى تغير حالتها من السائلة إلى الغازية، ويسمى هذا التغير بعملية التبخر التي تحدث بفعل اكتساب جزيئات المادة لطاقة، مما يزيد من حركتها وحريتها في جميع الاتجاهات.
عملية التكثف هي العكس التام لعملية التبخر، إذ يتم فيها فقد الطاقة المكتسبة.
تغير حالة المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية مباشرة
عادةً ما تتحول المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة ثم الحالة الغازية بحسب اكتسابها أو فقدها الحرارة، ولكن يوجد حالة خاصة يحدث فيها تحول المادة مباشرةً من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون المرور بالحالة السائلة وتسمى هذه الحالة بحالة التسامي، وتحدث عندما تكون طاقة الذرات أكبر من طاقة الضغط المطبق عليها، مثلًا :
- يتكون الثلج الجاف من ثاني أكسيد الكربون ويستخدم في العروض المسرحية، ويتكون اليود الجاف بشكل مماثل .
- عملية الترسيب هي العملية العكسية لعملية التسامي، حيث تتحول المادة فيها من الحالة الغازية مباشرة إلى الحالة الصلبة دون الانتقال عبر الحالة السائلة.
ماهي البلازما
البلازما هي الحالة الرابعة للمادة، ولكنها حالة فريدة جدًا لأنها توجد فقط في الفضاء الخارجي، وهي عبارة عن غاز متأين يشكل المادة الكونية بين المجرات والنجوم.
البلازما هي خليط من الأنوية الذرية الموجبة التي فقدت إلكتروناتها، والإلكترونيات الحرة، وكلاهما يتحرك بحرية في الفضاء.
ربما قد تمكنا من تقديم صورة شاملة ومبسطة لحالات المادة وواجبنا من خلال هذه المقالة، ونأمل أن يوفقنا الله وإياكم لما فيه الخير والنفع والسداد.
