ما هي الخواص الفيزيائية للمواد بالتفصيل

تسمى مجموعة الخصائص والسمات الفيزيائية التي يمكن قياسها ورؤيتها ومراقبتها الخصائص الفيزيائية التي يمكن من خلالها تمييز المواد عن بعضها البعض ووصف حالة النظام الفيزيائي للمادة في أي وقت من مادة إلى أخرى وتعتمد على قوة الرابطة بين جزيئاتهم أو المسافة بينهم.

تصنيف الخصائص الفيزيائية

تنقسم الخواص الفيزيائية للمادة إلى خواص مركزة مثل الكثافة ونقطة الغليان وخصائص شاملة تعتمد على حجم وكتلة العينة المراد قياسها، مثل الطول والوزن.

أنواع الخصائص الفيزيائية للمادة

الخصائص الفيزيائية

تميز خصائص المادة كل مادة عن غيرها، ويمكن وصف كمية المادة بوحدات قياس لمقارنة وتصنيف المواد، وهناك 3 أنواع من خصائص المواد وهي كما يلي

• الميكانيكية وتتمثل في السرعة والاستقرار والراحة والتسارع والقوة وغيرها.
• كيميائي يقيس قدرة المادة على الخضوع لتفاعلات كيميائية لإنتاج مواد أخرى، مثل تفاعل الحديد مع الهواء والماء الذي يؤدي إلى الصدأ، مثل تفاعل الحروق وغيرها.
• الخصائص الفيزيائية للمادة مثل لون المادة، الكثافة، الوزن الذري، اللمعان وغيرها.

اكتشف المزيد حول أبحاث القوة والحركة الشاملة في بعدين في عام 2024

خصائص المادة المميزة والتي لا يمكن تمييزها

تُصنف الخواص الفيزيائية على أنها خواص مميزة تعتمد على كمية المادة الموجودة وكتلتها وطولها وحجمها وخواصها غير المميزة.

هذه خصائص لا تعتمد على كمية المادة. لا تتغير كثافة مادة عند ضغط معين ودرجة حرارة ثابتة بغض النظر عن كمية المادة. في بعض الأحيان يمكن التعرف على مادة ما من خلال خصائصها المميزة ولا تكفي خاصية واحدة لتعريف المادة.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمادة

تتكون المادة من اتحاد مجموعة من الأجزاء متناهية الصغر تُعرف باسم “الذرات” وتكون خصائص المادة من نوعين، وهما خواص فيزيائية وخصائص كيميائية.

تعرف على المزيد حول خصائص الأحماض والقواعد

أولاً، الخواص الفيزيائية للمادة واستخداماتها

تصف الخاصية الفيزيائية للمادة تطور النظام الفيزيائي في نقطة زمنية معينة، ويمكن قياس المادة ومراقبتها دون تغيير الأجزاء المكونة لها.هناك نوعان من الخصائص الفيزيائية للمادة، وهما كالتالي

• خواص شديدة صلبة ولا تعتمد على كمية أو حجم المادة ووحدتها كيلوجرام / متر مكعب، على سبيل المثال. B. الكثافة، ووحدة الحرارة النوعية هي جول / مول.
• الخصائص الشمولية هي الخصائص التي تعتمد على كمية المادة، حيث تظهر من خلال تكبير المادة أو حجمها، على سبيل المثال. جسيمات ب.، تزداد.

فيما يتعلق بمجالات استخدام الخصائص الفيزيائية للمادة، يمكن القيام بما يلي

• حدد المواد المناسبة لكل صناعة، على سبيل المثال الزجاج مستقر ولا يتغير وقابل للطرق ويمكن استخدامه لصنع الأواني.
• فصل المواد المختلطة عن بعضها البعض، على سبيل المثال، باستخدام خاصية نقطة الغليان لتبخير السائل بدرجة حرارة منخفضة، ويتم تجميعها في دورق والسائل ذو نقطة الغليان الأعلى يبقى في وعاء التسخين.
• تحديد المواد التي يمكن التمييز بين المواد بناءً على خصائصها الفيزيائية، على سبيل المثال ب. تحديد المواد القابلة للتبلور والموصلات كهربائياً.

تتضمن أمثلة الخصائص الفيزيائية الكثافة، والضغط، والمقاومة، والمجال المغناطيسي، والتمدد الحراري، والسعة، والسرعة، والعديد من الخصائص الأخرى.

ثانياً، الخواص الكيميائية

الخواص الكيميائية

وهي خاصية غير مرئية للمادة تحددها الحواس وتوضح طبيعة المادة أثناء تفاعلها الكيميائي ويمكن أن تتحد مع غيرها أو تتحول إلى مادة أخرى على النحو التالي

كن ماء

عندما يتم حرق غاز الهيدروجين بغاز الأكسجين، يتشكل الماء، وتكون خاصية الاحتراق خاصية كيميائية، بعد تكوين الماء تختفي المواد الأصلية وتتشكل مكانها مادة جديدة وهي الماء والأكسجين و. هو أن غاز الهيدروجين لا يمكن استعادته بأي عملية فيزيائية.

تشمل الأمثلة على الخصائص الكيميائية معدل الاحتراق، والقابلية للاشتعال، والأكسدة، والسلبية الكهربية، والذوبان، والتحليل الكهربائي.

اقرأ قانون نيوتن الأول | تعريفه وصيغته الرياضية وأهم الأمثلة

الخصائص الفيزيائية لكل حالة

تتكون المادة من عناصر مترابطة ومتماسكة، وتتحكم حالتها في كيفية ترابط المكونات والجزيئات.

خصائص مادة صلبة

تسمى المادة الصلبة مادة صلبة ومن خصائصها ارتباط الجسيمات لتكوين شكل صلب، وهذه الجسيمات عبارة عن جزيئات وأيونات وذرات تتجمع في روابط محكمة وتكون حركتها محدودة.

يختلف ترتيب الجزيئات داخل المادة، مما يؤدي إلى تكوين جوامد بلورية، وهي أيونات ومركبات تتحد على شكل بلورة مثل الملح وتتميز بعدم الانضغاط لأنها صلبة. لكنها عرضة للتمزق والاندماج.

وتتكون أيضًا من مواد صلبة غير متبلورة لا تحمل شكلها، مثل الزجاج والبلاستيك، حيث لا تحتاج هذه المواد إلى نقطة انصهار ثابتة لتتغير من طبيعتها الصلبة إلى الطبيعة السائلة، ولكنها تذوب في درجات حرارة مختلفة، مثل متى مذاب بالشمع.

خصائص المادة السائلة

تقع المادة السائلة بين مادة غازية ومادة صلبة، وتتميز المادة بالحفاظ على حجمها، مع التكوين المقابل للحاوية التي توضع فيها، ما لم تتعرض للحرارة أو التبخر.

عندما يخلط سائل مع مادة صلبة أو غازية، فإنه يذوب ويندمج في خليط سائل، ويأخذ شكل سائل لا يوجد فيه ترتيب مكاني قوي بين الذرات والجسيمات، كما هو الحال في المادة الصلبة.

بالإضافة إلى حقيقة أن كثافة الجسيمات ليست عالية، فبسبب الطاقة الحرارية، تحرك المادة الجزيئات بسرعة وتتباعد لتصبح سائلة.

هنا هو الضغط في الفيزياء | قانون برنولي وتشارلز للطباعة

خصائص المادة الغازية

في الحالة الغازية، تتحرك الجسيمات بحرية بسبب تمدد المساحة المتاحة في جزيئاتها، مما يجعل المادة عديمة الوزن في الحالة الغازية، حيث أن المادة في الحالة الغازية لها كثافة منخفضة لأن حركة الجسيمات تتحرك بشكل عشوائي. .

المادة الغازية ليس لها شكل معين، وحركتها العشوائية تسمح لها بالتمدد والانكماش، وتتحرك الجزيئات بحرية، وبسبب كثافتها المنخفضة فإنها عرضة للضغط والتمدد، ومن السهل مزج نتيجة الحر. جزيئات الغازات الموزعة.

على ماذا تعتمد الخصائص الفيزيائية للمادة

الخصائص الفيزيائية

تعتمد الخصائص الفيزيائية للمادة بشكل أساسي على بنية الشيء أو الشيء أو المادة المرئية والقابلة للقياس، ويعتمد تحديد الخصائص الفيزيائية للمادة على القياس والمراقبة.

على سبيل المثال، إذا نظرت إلى الخصائص الفيزيائية لقطعة من الخشب، فهي صلبة وقابلة للطرق وغير موصلة للكهرباء.

التغيرات الجسدية الرئيسية التي تحدث في المواد

هناك بعض التغيرات الفيزيائية في المواد التي تؤثر على شكلها وملمسها وحجمها ولونها وكثافتها، وهذه التغييرات هي كما يلي

• الحالة الفيزيائية عند تسخينها وتبريدها، تتغير العناصر والمركبات من مادة صلبة إلى سائلة ومن سائلة إلى غازية.
• التبلور البلورات في المعادن لها تأثير كبير على الخصائص الفيزيائية للمعادن، بما في ذلك قوتها وليونتها، وكذلك تغيير شكل وحجم البلورات من خلال التسخين والطرق الفيزيائية.
• تمغنط المواد عندما تكون المواد المغناطيسية ممغنطة، تصبح العملية قابلة للعكس ولا تؤثر على التركيب الكيميائي للمادة.
• خلط المواد يمكن عادة فصل مخاليط المواد غير القابلة للذوبان بسهولة باستخدام عمليات الفرز الفيزيائي أو الترسيب.

الفرق بين التغيير الفيزيائي والكيميائي

هناك فرق بين التفاعل الفيزيائي والتفاعل الكيميائي التفاعل الفيزيائي يحدث فقط في الخواص الفيزيائية، والطاقة لا تمتص ولا تتغير كميتها.

لا يتم إنشاء مواد جديدة بينما تغير الخواص الكيميائية للمادة تركيبتها، مما يؤدي إلى تكوين مادة جديدة وتغيير شكل ولون المادة دون تغيير تركيبها.

من الجدير بالذكر أن المادة هي كل ما هو موجود حولنا على الأرض التي نعيش عليها ؛ فالأرض نفسها مادة صلبة ؛ والمادة هي كل ما له كتلة ويحتل الفضاء.

لذلك، من الضروري معرفة خصائصه الفيزيائية من أجل معرفة طبيعة كل الأشياء من حولنا مثل الماء والهواء والأشياء غير الحية والكائنات الحية ومعرفة ما تفعله المادة من حيث التوازن في النظام البيئي.