الحالة المكثفة( السائلة والصلبة )

الحالة المكثفة( السائلة والصلبة )
الحالة السائلة

الماء وأهمتيه بين السوائل :
من الملحوظ لنا جميعاً أن أي دراسة عن السوائل في أي كتاب أو على أي موقع على شبكة الإنترنت تبدأ بدراسة الماء وتستعمله في مختلف الأمثلة وتوليه أهمية قصوى ، على الرغم من وجود مواد سائلة كثيرة في عالمنا ، ونعتقد أن سبب ذلك غير خاف عليكم فالماء هو أهم سائل على الأرض ، ولا يفوقه في الأهمية إلا مادة واحدة غازية هي الهواء ، وهي معاً ( الهواء والماء ) ومعهما الشمس سبب الحياة على الأرض وسبب استمرارها ، وإن اختفاء واحد من هذه الثلاثة أو حدوث تغير كبير فيه يؤدي إلى اختفاء الحياة على الأرض . وبالنسبة لنا في دراستنا هذه لموضوع السوائل لن نشذ عن القاعدة وسيكون الماء هو المثال الأول ، وأحياناً الوحيد ، حينما ندرس خواص السوائل بشيء من التفصيل تالياً .

تغير الحالة : الانصهار (Melting) والتجمد Freezing حينما تتساقط الثلوج في بلادنا في فصل الشتاء تترسب على الأرض وتشكل طبقة سميكة ، ولكنها بعد ذلك ونتيجة لحركة وسير الناس عليها وظهور الشمس تنصهر ( نحن نقول " تذوب " الثلوج بدلاً من " تنصهر " وهو استعمال خاطيء لأن الذوبان يعني توزيع جزيئات مادة بين جزيئات مادة أخرى كذوبان السكر في الماء ) ، أي يتحول الثلج ( الماء في الحالة الصلبة ) إلى سائل ، يمكن تمثيل ذلك باختصار بالمعادلة :

ـ اضرب ثلاثة أمثلة من عندك لمواد تتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة ؟؟

ـ أكتب معادلة بسيطة لتوضيح كل مثال تضربه .
ماذا تعمل إذا أردت أن تحول كمية من الماء السائل إلى جليد .

ابحث في أحد المعاجم أو مواقع الانترنت عن الفرق بين الثلج Snow والجليد Ice.

إجابة السؤال

ومن الأمثلة المألوفة لعمليات التجمد ( تحول المادة السائلة إلى مادة صلبة ) ما يحدث لزيت الزيتون عند وضعه في الثلاجة
( البراد ) أو في الشتاء حينما يشتد البرد دون ثلاجة :

وبالطبع نحن لا نلاحظ ظهور الطاقة لأننا بعيدون عنها ، ولكن تحول الزيت من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة لم يتم إلا نتيجة فقدان الطاقة .

الماء وأهمتيه بين السوائل :

طاقة انصهار وتجمد الماء :
كم من الطاقة يلزمنا لتحويل كغم واحد من الجليد في درجة الصفر المئوي ( Celsius ) إلى ماء سائل عند نفس الدرجة .

لقد درس العلماء ذلك عملياً منذ زمن طويل وتبين لهم أن عملية التحويل هذه يلزمها 336000 جول وبتحويلها إلى كيلو جول فإنها تساوي 336 كيلو جول . تسمى هذه الكمية طاقة ( أو حرارة ) انصهار الجليد . ولكن ماذا يحدث عندما يتجمد 1 كغم من الماء السائل ويتحول إلى جليد ، إنه يعطينا 336 كيلوجول من الطاقة يمكن أن نمثل ذلك باختصار كما يلي :

لاحظ أن العمليتين متعاكستين ، وأن العملية الماصة للطاقة يقابلها عملية معاكسة وطاردة للطاقة بنفس المقدار .

وإذا عممنا هذا على المواد الأخرى غير الماء أمكن أن نقول :

طاقة ( حرارة ) الانصهار : هي كمية الحرارة ( مقاسة بالجولات ) اللازمة لتحويل 1 كغم من أي مادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة عند نفس الدرجة .