تتغير المادة من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة أثناء عملية معينة وتسمى باسم نموذجي علميا وهو ما تم تعريفه في هذه المقالة التي تحتوي على دراسة مبسطة لحالات المادة وتحدد العملية التي من خلالها يتغير الغاز إلى السائل، وكذلك العملية المعاكسة، لأن المادة في علم الفيزياء هي كل شيء له كتلة وحجم وكثافة.

ما هي حالات المادة؟

قبل تحديد كيفية تحول الغاز إلى سائل، لا بد من البدء بتحديد حالات المادة، والتي تسمى باللغة الإنجليزية “Phase of Matter”، وهي خاصية فيزيائية وكيميائية للمادة تشير إلى شكل الروابط بينها. الجزيئات وهي كما يلي:

  • الحالة الصلبة: وتسمى باللغة الإنجليزية “صلبة” وهي مواد تتميز بالارتباط بين جزيئاتها وكثافتها العالية.
  • الحالة السائلة: أو “السائل” بالإنجليزية، وتتميز بكثافة عالية، وجسيمات غير مستقرة، ويتبع السائل شكل الوعاء الذي يوضع فيه.
  • الحالة الغازية: أو بالإنجليزية “gas”، وتتميز بتباعد جزيئاتها، بحيث تتوزع بسرعة وفي اتجاهات مختلفة، كما تتميز بانخفاض كثافتها وإمكانية انضغاطها.
  • حالة البلازما: وتسمى أيضًا السيتوبلازم أو باللغة الإنجليزية “البلازما”، وهي حالة مكتشفة حديثًا تتميز بكون المادة عبارة عن غاز متأين يتكون من جزيئات حرة.

وأثناء هذه العملية تتغير المادة من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة

تتغير المواد من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة أثناء عملية التكثيف، وهو ما يسمى “التكثيف” باللغة الإنجليزية. ويحدث هذا فقط للمواد النقية عند درجة حرارة تسمى نقطة التكثيف. يتم استخدامه في الديناميكا الحرارية لتحويل الطاقة الحرارية، كما تستخدم الطاقة الكهربائية في المصانع، حيث يتم إنتاجها بكميات هائلة ليتم إعادة تدويرها والاستفادة منها على شكل سوائل.

الفرق بين التكثيف والتبخر

وبعد تعريف حالات المادة والتكثيف لا بد من الحديث عن الفرق بين هذه العملية وعملية التبخر أو بالإنجليزية “Evaporation” وهي عملية تكثيف عكسية تتحول من خلالها من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية. وبخلاف عملية التكثيف، يحدث التبخر نتيجة لارتفاع درجات الحرارة. ومن الجدير بالذكر أن نقطة التكثيف هي نفس نقطة تبخر المادة.

تتغير المادة من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة أثناء عملية التكثيف، والتي تحدث عادة مع الماء إما بشكل طبيعي من خلال السماح للمياه بإعادة التوزيع على سطح الأرض، أو بشكل صناعي من خلال العديد من العمليات الكيميائية التي تتم في المصانع، إما كإحدى خطوات الإنتاج أو لإعادة تدوير المياه وتجنب إهدار الذهب الأزرق.