كلما ارتفعت درجة حرارة المادة ……….. حركة جزيئاتها. حيث تعتبر مفاهيم المادة وأشكالها وتحولاتها أحد أسس علم الفيزياء، ويعطى الطالب دراسة التغيرات في حالة المادة عند تعرضها لدرجات حرارة عالية أو منخفضة.
كلما ارتفعت درجة حرارة المادة ……….. حركة جزيئاتها.
ويمكننا أن نلاحظ أنه عندما يصل الماء إلى درجة الغليان تظهر فيه تيارات من جزيئات المادة تتحرك بسرعة، ولم تكن حركة تيارات الماء هذه موجودة قبل وصوله إلى درجة الغليان، فالحرارة تعطي ذرات المادة طاقة حركية التي يتبادلهم معًا ويدفعهم للتحرك. ولذلك فإن تعريض المادة لدرجات حرارة يمكن أن يساهم في تحرير الروابط التي تربط ذراتها ببعضها البعض، والجواب كلما زادت درجة حرارة المادة هو ………… حركة الجزيئات.
- الجواب هو أن حركة الدقائق زادت، أو أن حركة الدقائق تسارعت.
تعريف المادة
المادة أو الحالة المادية هي كل ما يتكون منه الكون المرئي، وهي كل ما يشغل حيزاً وله كتلة، والمادة ذات الطاقة تشكل أساس جميع الظواهر المادية، والمادة تتكون من جسيمات دقيقة. وهو التركيب الأساسي لجميع أنواع المادة، كاتحاد ذرتي هيدروجين H2 مع ذرة أكسجين O بواسطة الطاقة الحركية لتكوين جزيء الماء H2O.
تتغير حالات المادة تبعاً للتغير في درجة حرارة الوسط المحيط بها، فمثلاً الذهب معدن صلب عند درجة الحرارة العادية، والماء سائل عند درجة الحرارة العادية، والنيتروجين غاز عند درجة الحرارة العادية.
حالات المادة
هناك ثلاث حالات أساسية ومعروفة للمادة، وهي الصلبة والسائلة والغازية. ومؤخراً تم إضافة حالتين وهما البلازما وحالة خامسة من صنع الإنسان وهي كما يلي:
الحالة الصلبة
في الحالة الصلبة تتجمع جزيئات المادة وتترابط بقوى كبيرة ومتماسكة بحيث لا تتحرك كثيراً، وتتحرك إلكترونات ذرات المادة بشكل مستمر في مدارات حول النواة، ولذلك تهتز الذرات بطريقة شديدة الاهتزاز. بطريقة بسيطة ولا تذكر باستمرار، ولكنها ثابتة في موضعها، كما أن ذرات المادة الصلبة لها طاقة حركية منخفضة للغاية، ولها مواد صلبة لها شكل محدد، كما أن جزيئات المادة الصلبة مترابطة بشكل متقارب، كما أن لها كثافة عالية جدا.
الحالة السائلة
وفي الحالة السائلة تكون جزيئات المادة مترابطة بقوة وإحكام أقل من الحالة الصلبة، كما أنها قادرة على التحرك حول بعضها البعض، مما يعطي السائل القدرة على تغيير شكله وعدم استقراره بطريقة معينة، و ولذلك نجد أنه عند وضع السائل في وعاء فإن السائل يأخذ شكل الوعاء الذي يوضع فيه، وتكون المواد السائلة أقل كثافة من المواد الصلبة.
الحالة الغازية
في الحالة الغازية، ترتبط جزيئات المادة بروابط ضعيفة جداً، كغاز الأكسجين الموجود في الهواء، كما أن الجزيئات في الحالة الغازية لها طاقة حركية كبيرة جداً، ويمكن أن تنتشر بشكل كبير ما لم يتم وضعها في حاوية معينة، وكذلك تعريض جزيئات الغاز للضغط داخل الحاوية، مما قد يؤدي إلى تقليل المسافات بين الجزيئات وتقليل حجم الغاز.
كيف تتغير حالة المادة بالحرارة؟
من المعروف أن الطاقة هي ما يغير حالة المادة، حيث تتغير حالة المادة عند إضافة أو إزالة الطاقة، وتتغير حالة معظم المواد بسبب الطاقة الحرارية. وتنتقل المادة من صورة إلى أخرى، مثلاً من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، أو من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.
في الختام تم الرد على السؤال كلما ارتفعت درجة حرارة المادة ……….. حركة جزيئاتها. و وقد وجد أن الجواب هو تسارع حركة ذرات المادة بسبب الطاقة الحرارية التي تعطيها الحرارة لجزيئات المادة. كما تم تعريف مفهوم المادة وخصائصها، وشرح حالات المادة المختلفة.