كيف تتغير حالة المادة عندما تكتسب أو تفقد طاقة، تسمى المادة الهواء والماء والصخور وحتى الناس المادة هي كمية المادة التي تتكون منها.
حالات المادة
حالات المادة الأكثر شيوعًا هي ثلاث: السائل والغاز. وفيما يلي شرح لحالات المادة.
- الحالة الصلبة: تعتبر الحجارة والكتب والطاولات والكرات أمثلة على المواد الصلبة. حجم المادة الصلبة وشكلها لا يتغير بسهولة من صندوق أصغر إلى صندوق أكبر، فالكتاب يبقى كما هو.
- الحالة السائلة: الحليب وعصير البرتقال والماء أمثلة على السوائل. وفي الحالة السائلة يكون للمادة حجم أو كمية معينة، ولكن شكلها يعتمد على الحاوية التي تحتويها، مثلا من علبة إلى كوب، ولكن تبقى كمية الحليب كما هي.
- الحالة الغازية: الهواء والهيليوم اللذان يستخدمان لملء البالونات من أمثلة الغازات، والمادة التي تكون في الحالة الغازية ليس لها حجم أو شكل محدد لأنها يمكن أن تتمدد لتملأ حاوية كبيرة أو يمكن وضعها في حاوية. حاوية أصغر.
كيف تتغير حالة المادة عندما تكتسب أو تفقد طاقة؟
تغيرات الحالة هي تغيرات فيزيائية للمادة لأنها تغيرات عكسية لا تتضمن تغيرات في التركيب الكيميائي أو الخواص الكيميائية للمادة، تتغير حالة الماء من بخار الماء إلى الماء السائل عندما… فقدان الطاقة أو المادة يتغير من سائل إلى بخار عندما يكتسب طاقة التغيرات الشائعة في الحالة هي الذوبان والتجميد والتسامي والترسيب والتكثيف والتبخر. وفيما يلي وصف لهذه التغييرات ذات الصلة:
- الطاقة ودرجة الحرارة وتغيرات الحالة: الطاقة تدخل دائما في تغيرات الحالة، لأن المادة إما تفقد أو تمتص الطاقة عند التحول من حالة إلى أخرى. على سبيل المثال، عندما تتحول المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة، فإنها تفقد طاقة. ويحدث العكس عندما يتم قياس تحول المادة إلى مادة صلبة لأن مقياس الحرارة يقيس درجة الحرارة ودرجة الحرارة هي متوسط الطاقة الحركية لجزيئات المادة.
- التغيرات بين السوائل والمواد الصلبة: تسمى العملية التي يتحول فيها السائل إلى مادة صلبة بالتجميد، وتسمى درجة الحرارة التي يتحول عندها السائل إلى مادة صلبة بنقطة التجمد، حيث تكون نقطة تجمد الماء 0 درجة مئوية وغيرها من الأنواع . يمكن أن تكون درجة تجمد المواد أعلى أو أقل، فمثلاً درجة تجمد الحديد هي 1535 درجة مئوية ونقطة تجمد الأكسجين هي 219 درجة مئوية، وتسمى العملية التي تتحول فيها المادة الصلبة إلى سائل بالذوبان، حيث نقطة الانصهار هي درجة الحرارة التي تتحول عندها المادة الصلبة إلى مادة صلبة. بالنسبة للسائل ونوع معين من المواد، فإن نقطة الانصهار هي نفس نقطة التجمد.
- التغيرات بين السوائل والغازات: العملية التي يتم من خلالها غليان السائل وتحوله إلى غاز تسمى نقطة الغليان، ودرجة غليان الماء هي 100 درجة مئوية، هناك نقطة غليان أعلى أو أقل، على سبيل المثال نقطة الغليان درجة غليان الملح هي 1413 درجة مئوية، بينما درجة غليان النيتروجين هي 196 درجة مئوية. تسمى العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل بالتكثيف.
- التغيرات بين المواد الصلبة والغازات: العملية التي من خلالها تتحول المادة الصلبة مباشرة إلى غاز. ويحدث هذا عندما تمتص جزيئات المادة الصلبة ما يكفي من الطاقة للتغلب على التجاذب بينها. وعكس التسامي هو الترسيب. وهي عملية يتحول فيها الغاز مباشرة إلى سائل عندما يتلامس الهواء مع زجاج النوافذ شديد البرودة، ويمكن أن يتحول بخار الماء إلى بلورات. تسمى رقاقات الثلج الصغيرة الموجودة في الزجاج وبلورات الجليد بالصقيع.
خصائص المواد
كل مادة لها خصائص فيزيائية يمكن لأي شخص قياسها دون أن تتغير في ظل ظروف خاصة. على سبيل المثال، تصدأ بعض المعادن عند تعرضها للمطر، أو يتحول الورق والخشب إلى رماد عند تعرضها للهب، كما أن التفاعلات الكيميائية تغير المادة إلى أنواع جديدة من المادة.
وفي نهاية هذا المقال سنلخص أهم جوانبه، حيث سنتعرف على كيفية تغير حالة المادة عندما تكتسب أو تفقد طاقة. ونتعرف أيضًا على حالات المادة وتغيراتها وتحولاتها وخصائصها.