لها حجم ثابت وشكل غير ثابت إنها مثل اللغز ، أو مسألة ثقافة عامة ، لكنها في الحقيقة مسألة علمية بحتة ، مرتبطة بأحد أهم وأبرز مجالات الفيزياء ، وتتعلق بتحديد حالة من حالات المادة ، وهي المقدمة في هذا المقال في شكل بحث مبسط ومختصر ، يبدأ بتعريف علمي للمادة ، وينتهي في الخاتمة بالحديث عن التحولات بين حالات المادة المختلفة في الطبيعة ، أو بشكل مصطنع.
ما هو تعريف المادة
قبل تحديد المادة التي لها حجم ثابت وشكل غير ثابت ، من الضروري البدء بتعريف المادة ، أو في اللغة الإنجليزية “المادة” ، ويتم تعريفها في الفيزياء الكلاسيكية على أنها كل شيء له كتلة وحجم ، وهو تتميز بخصائص كيميائية وبيولوجية وفيزيائية معينة منها الكثافة ، وتجدر الإشارة إلى أن هذا المفهوم تغير وأصبح نسبيًا بعد ظهور نظرية النسبية للعالم الشهير أينشتاين ، والمادة متوفرة في حالات مختلفة ، تسمى بالإنجليزية ” مرحلة المادة “، وهي حاليًا خمس مراحل ، وآخرها البلازما ، وتكثيف بوز-آينشتاين.
لها حجم ثابت وشكل غير ثابت
لها حجم ثابت وشكل غير ثابت الحالة السائلةوالتي تتميز بقدرتها على تغيير شكلها حسب شكل الحاوية التي توضع فيها مما يعطيها شكلاً غير مستقر ، ولكنها في نفس الوقت غير قابلة للانضغاط بسهولة بسبب تقارب الجزيئات الموجودة فيها ، ويقال عن السائل أنه سائل أي أنه قادر على التدفق تحت تأثير فيزيائي ، ومن الجدير بالذكر أن تطور العلم ودراسة السيولة أتاح اكتشاف حالتين جديدتين للمادة وهما البلازما و تكاثف بوز-أينشتاين.
اقرأ أيضًا: ما هي المادة التي تتجمد بالحرارة؟
تحولات المادة
في البحث عن حالات المادة المختلفة ، من الضروري التوقف عند التحولات الفيزيائية التي تسمح بالانتقال بين هذه الحالات ، وأبرزها ما يلي:
- انصهار: أو في اللغة الإنجليزية ، “الانصهار” ، وهو عملية نقل المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة ، عن طريق اكتساب الطاقة ، وتباعد الجسيمات عن بعضها البعض.
- مضاد للتجمد يطلق عليه في اللغة الإنجليزية “التجميد” ، وهو تحول المادة من حالتها السائلة إلى الحالة الصلبة ، بعد فقد الحرارة وإبطاء حركة الجسيمات السائلة. الماء هو السائل الوحيد الذي يتمدد عند التجميد ، وتقل كثافته عندما يتحول إلى جليد.
- تبخر أو في اللغة الإنجليزية “التبخير” ، وهي ظاهرة تحول المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية من خلال الغليان ، عندما ترتفع درجة حرارة السائل وتتشكل فقاعات بخار ، ثم تتحول إلى غاز.
- تركيز يطلق عليه باللغة الإنجليزية “التكثيف” ، وهو انتقال المادة من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة ، بعد أن يفقد الغاز قدرًا كبيرًا من درجة الحرارة وتتقارب جزيئاته.
- تسامي: أو في اللغة الإنجليزية “Sublimation” ، وهي ظاهرة انتقال مادة من حالتها الصلبة إلى الحالة الغازية ، مباشرة دون المرور بالحالة السائلة ، ويتم ذلك عن طريق زيادة درجة حرارة المادة بشكل سريع ومفاجئ. بطريقة تتجاوز درجة غليانها.
- الترسيب: يطلق عليه باللغة الإنجليزية “ترسيب” ، وهي عملية تحويل المادة من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة على الفور ، مثل تحول البخار إلى صقيع عندما يتلامس مع هواء شديد البرودة.
لها حجم ثابت وشكل غير ثابت هي الحالة السائلة ، ويستخدم الإنسان السوائل بشكل يومي ، سواء على مستوى الأسرة مثل المشروبات والمنظفات ، أو على المستوى الصناعي مثل الحبر والطلاء والأدوية والعديد من المواد الكيميائية ، وكما هو الحال مع السوائل ، يستخدم البشر بقية حالات المادة الرئيسية مثل المواد الصلبة والغازات.