التغيير الذي يتسبب في تحول الجليد إلى ماء سائل يسمى التغيير المحدد المرتبط بطبيعة التفاعل الناتج، والذي سيتم تحديده في هذه المقالة، حيث يمكن أن يأتي هذا التغيير في شكل سؤال علمي لطلاب المرحلة الابتدائية. لذلك، تمثل هذه المقالة بحثًا شاملاً ومبسطًا حول حالات المادة المختلفة، والإجابة النموذجية على هذا السؤال.
ما هي حالات المادة
قبل إعطاء اسم التغيير الذي يتسبب في تحول الجليد إلى ماء سائل، تجدر الإشارة إلى أن المادة في الفيزياء هي أي شيء له كتلة وحجم ويتميز بالعديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية الفريدة لكل مما يلي النقاط هي حالات محددة[1]
- الحالة السائلة مثل الماء والزيت وهي حالة تتميز بحجم معين وشكل مختلف حسب الوعاء الذي توضع فيه.
- مادة صلبة هي مادة ترتبط جزيئاتها ببعضها البعض، مما يعطيها شكلاً وحجمًا معينين، مثل السكر والألماس والأحجار.
- الحالة الغازية وهي مادة متباعدة بين الجزيئات مثل الهواء وتتميز بطاقة حركية كبيرة.
- البلازما حالة مكتشفة حديثًا تتطلب ظروفًا قاسية مثل الضغط العالي ودرجة الحرارة وتتكون في الواقع من إلكترونات حرة تمت إزالتها من مدارها.
- تكاثف بوز-آينشتاين حالة اكتشفت عام 1995 نتيجة تبريد عنصر الروبيديوم باستخدام الليزر والمغناطيس، وهو ما يمثل تباطؤًا كبيرًا في حركة الجزيئات إلى درجة عدم الوجود.
يسمى التغيير الذي يتسبب في تحول الجليد إلى ماء سائل
يسمى التغيير الذي يتسبب في تحول الجليد إلى ماء سائل بالتغير الفيزيائي ويعرف علميًا باسم الاندماج، والذي يُعرَّف بأنه عملية ينتج عنها تغيير في الحالة الفيزيائية للمادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، حيث تكون الحالة أعلى. تؤدي درجات الحرارة إلى زيادة الطاقة الداخلية للمادة الصلبة.[2]
مادة لا يمكن تقسيمها إلى مواد أبسط بالطرق الكيميائية
نقطة الانصهار
من أجل إذابة مادة صلبة، يجب تسخينها أو تطبيق كمية معينة من الحرارة عليها. كلما زادت درجة حرارة الجزيئات حتى تبدأ في الذوبان، يؤدي ذلك إلى استقرار درجة حرارة المادة، على الرغم من أنها تكتسب مزيدًا من الحرارة حتى تذوب المادة الصلبة تمامًا، على سبيل المثال درجة انصهار الجليد، درجة الحرارة التي عندها الجليد يصبح ماء، وهو يساوي درجة تجمد الماء، أي درجة الحرارة التي يتغير عندها الماء من سائل إلى صلب. تبلغ درجة انصهار جليد الماء ونقطة تجمد الماء 0 درجة مئوية.[3]
يسمى التغيير الذي يتسبب في تحول الجليد إلى ماء سائل بالذوبان، ويشكل الارتباط بين التجميد والتكثيف والتبخر تحولات مختلفة تسمح بالحركة بين الحالات المختلفة للمادة الرئيسية، وهي تحولات كيميائية ندرسها في لقاءات الحياة حياتنا اليومية، مثل صنع القهوة واستخدام مكعبات الثلج، لذا فإن دراسة حالات المادة هي أحد العلوم الأساسية وأول تعليم تطبيقي لطلاب المدارس الابتدائية.