المحتويات
ما هي حالة المادة عندما تكون جزيئات المادة لزجة سؤال مطروح في كتاب العلوم في مقرر المادة والطاقة لطلاب الصف الثاني الثانوي في المملكة العربية السعودية.
مفهوم المسألة
قبل تحديد حالة المادة التي ترتبط بها الجسيمات ، يجب على المرء أن يحدد ما يُعرف في الفيزياء الكلاسيكية بالكون الملموس ، أي الجسيمات التي تتميز بالكتلة والحجم ، والتي يؤمن بها جميع الفلاسفة اليونانيين. تتكون العناصر الطبيعية من أربعة مكونات أساسية: الأوساخ والماء والهواء والنار ، وحتى ذلك الحين تم اكتشاف العناصر الكيميائية وتتكون من ذرات وبروتونات وإلكترونات.[1]
حالات المادة
يتضمن السؤال الرئيسي للمقال ما هي حالة المادة ، حيث تكون الجسيمات متاخمة لحالات مختلفة من المادة وتوجد في الطبيعة على كوكب الأرض ، على النحو التالي:[2]
- إنها تأخذ شكلاً معينًا هو الحالة الصلبة ، وهي ذرات مرتبطة ببعضها البعض ارتباطًا وثيقًا ، ولا يمكن تغييرها بسهولة ، لأنها بعد تكسيرها ، لا تعود إلى شكلها الأصلي ، بما في ذلك الصخور والخشب.
- مادة سائلة تُعرف بالشكل غير المستقر ، وتتميز بوجود ذرات قريبة من بعضها وتتحرك بحرية حول بعضها البعض ، وتتوافق ، مثل الماء والعصير ، مع شكل الحاوية التي تحتويها والشكل الثابت لحجمها.
- إنه الغاز الأقل ارتباطًا ببعضه البعض ، لذلك تتحرك الذرات بحرية تامة في جميع الاتجاهات وليس لها حجم أو شكل معين ، ويمكن ضغط الغازات في أنابيب أو علب ، بما في ذلك الهواء وغاز ثاني أكسيد الكربون.
- البلازما ، حالة حديثة تعرف بالغاز المتأين ، حيث تكون الإلكترونات حرة وغير مرتبطة بالذرات ، بما في ذلك البرق وسطح الشمس.
- السيولة الفائقة هي حالة لبعض السوائل ، مثل تكاثف بوز-آينشتاين ، التي تتكون من بوزونات من مواد منخفضة الكثافة عند درجة حرارة قريبة جدًا من الصفر المطلق ، وتتميز بإبطاء كبير في حركة الجسيمات. شبه معدوم.
ما هي حالة المادة عندما تكون الجسيمات مع بعضها؟
تكون حالة المادة التي تكون فيها الجسيمات متجاورة صلبة لأن جزيئات المادة مرتبطة ببعضها بقوة وبشكل وثيق ، مما يتسبب في إبطاء الحركة ، وبالتالي ضمان مقاومة المادة للتشوه ، وفرع الفيزياء المعني بتغيير الحجم ودراسة المواد الصلبة تسمى فيزياء الحالة الصلبة.[3]
حالات الطاقة العالية للمادة
حالة الغاز هي الحالة الأكثر نشاطًا للمادة ، لأن الجزيئات لديها كمية كبيرة من الطاقة ، مع مراعاة الاختلاف في عامل درجة الحرارة ، يلعب هذا العامل دورًا مهمًا للغاية في تحديد الطاقة وحالة المادة ، لذلك من الممكن تغييرها من حالة إلى أخرى باستخدام الطاقة ، أي بتبريد الغاز يفقد الطاقة ويتكثف ليصبح سائلاً ، كما يمكن التحويل من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة عن طريق رفع درجات الحرارة ، وهي عملية الاندماج.[4]
ما هي حالة المادة التي تكون الجسيمات متجاورة معها؟ إنه سؤال يتطلب مراجعة دراسة المادة ويتطلب توضيح أهمية علم المادة الذي ساد علماء مثل ابن سينا منذ العصور القديمة. البيروني الذي يعتبر أول من درس وتصنيف المواد والمعادن ، والبيروني مؤلف كتاب “الجاهر في معرفة الجواهر” عن علم المعادن.