ماذا يحدث لمعظم المواد عند تسخينها سؤال سنجيب عليه اليوم في موقعنا، حيث أنه يمكن تعريف الحرارة بأنها أحد أشكال الطاقة، وتنتقل الحرارة من جسم درجة حرارته أعلى إلى جسم آخر درجة حرارته أقل، فالمقصود هو قياس مدى الحرارة إنها. . أو البرد مادة، إذ أن للحرارة تأثير كبير على كثير من المواد أو على الإنسان والكائنات الحية.
عندما تنتقل الحرارة إلى أي جسم فإن ذلك يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارته، سواء كانت الأجسام الصلبة أو السائلة أو الغازية. غالبًا ما تسبب الحرارة تغيرات في المادة ويمكن أن تحولها إلى حالة أخرى، لذلك دعونا نتعرف أكثر على ما يحدث لمعظم المواد. عندما يسخنون.
ماذا يحدث لمعظم المواد عند تسخينها
- قبل أن نعرف ما يحدث لمعظم المواد عند تسخينها، يجب أن نعرف الحالات الرئيسية للمادة، وهي الحالة الغازية والصلبة والسائلة. كما أن هناك حالة أخرى لا يتم الحديث عنها عادة، وهي البلازما.
- مثل الغاز، ليس له شكل محدد أو حجم واضح. ويمكن أن نجدها في حالات أخرى، كما هو الحال في البلورات السائلة، وهي حالة وسطية بين الحالة الصلبة والسائلة.
- تتميز المادة الصلبة بأن لها حجم وشكل محددين، مثال على ذلك الجليد، كما أن المادة السائلة لها حجم محدد أيضاً، ولكن من الممكن أن يحدث تغير في حالتها كما هو الحال مع الماء، ولكنها تعتبر مادة غازية ولاية. مادة ليس لها شكل أو حجم محدد.
- ويمكن تلخيص كل هذه الحالات في مثال واحد، وهو تأثير الحرارة على الجليد، الذي يتحول من مادة صلبة إلى سائلة، وعندما يستمر تعرضه للحرارة يتحول إلى الحالة الغازية وهي الماء. بخار.
ويمكن الاطلاع على مزيد من التفاصيل من خلال
كيف تتأثر المواد بالتسخين
- سنبدأ بالحديث عما يحدث لمعظم المواد عند تسخينها، ثم سنتحدث عن تأثير الحرارة على كل مادة. وعندما يذكر مصطلح الحرارة فإن تأثير ارتفاع درجة الحرارة على الحالات الرئيسية للمادة وهي. تتبادر إلى الذهن المواد الصلبة والغازية والسائلة.
- ولكنها تشمل أيضًا درجات الحرارة المنخفضة والمتوسطة. لقد تعلمنا في العلم أن المواد الصلبة يمكن أن تتمدد عند درجات حرارة عالية، ويمكن أن تنكمش عند تعرضها لدرجات حرارة منخفضة.
- حيث يمكن أن تتحول المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة ومن الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة في الحالة المجمدة، والمقصود بالانكماش أو الانكماش هو نقصان حجم المادة، أو نقصان حجمها. المساحة التي تشغلها المادة الصلبة في الحالة الفارغة، والمواد التي تحترق بسرعة في الهواء تسمى الوقود أو الاشتعال.
- وتشمل هذه البنزين والفحم والخشب. المواد التي لا تقبل الاحتراق تسمى مواد غير قابلة للاحتراق، ومنها المعادن والأحجار، إلا أنه عند تعرضها لدرجات حرارة عالية يحدث تغير في حالتها، حيث يحدث تحول. من المادة الصلبة إلى المادة السائلة ومن المادة السائلة إلى المادة الغازية.
ونوصي أيضًا بالمزيد من خلال
أولاً، تأثير الحرارة على المواد الصلبة.
- عند تعرض المادة الصلبة لدرجات حرارة عالية يحدث نوع من الضعف في قوى التجاذب بين جزيئات المادة الصلبة المسؤولة عن شكلها الصلب. وعندما تضعف هذه الجزيئات نتيجة تعرضها للحرارة، فإنها تنفصل. من بعضها البعض وتبدأ عملية الاندماج تدريجيًا، وبعد فترة زمنية معينة تتحول إلى الحالة السائلة.
- وهذا ما يسمى تحويل المواد الصلبة إلى سوائل من خلال عملية الاندماج. وتسمى درجة الحرارة التي تصل إليها المادة الصلبة عن طريق الاندماج بنقطة الانصهار، وتختلف درجة الانصهار من مادة إلى أخرى.
- كل مادة فولاذية لها نقطة انصهار مختلفة عن المواد الأخرى. فدرجة انصهار الجليد، على سبيل المثال، تختلف عن درجة الحرارة اللازمة لصهر الحديد، الأمر الذي يتطلب درجة حرارة أعلى.
- وسنأخذ مثالاً توضيحياً على ذلك، فمثلاً درجة انصهار الجليد هي صفر درجة مئوية، وتبقى درجة الحرارة هذه ثابتة أثناء عملية التحول حتى نهاية عملية الذوبان حتى يتم العثور على الجليد على شكل مادة سائلة. وهو ما يسمى مرحلة التحول.
- وعندما تبدأ الروابط بين الجزيئات في الضعف وتصبح قوى التجاذب بينها صفراً، فإنها تصبح مادة سائلة، وبعد زيادة درجة حرارتها تدريجياً تبدأ في الذوبان.
- وعندما تزداد الحرارة أكثر يبدأ بالغليان، وعندما يستمر تعرضه للحرارة يتحول إلى الحالة الغازية أو بخار الماء.
- تأثير آخر للحرارة على الأجسام هو عملية التمدد، حيث يحدث تغير في درجة الحرارة، مما يؤدي إلى زيادة طاقة الجزيئات المهتزة التي تشكل المواد الصلبة.
- وبالتالي يحدث زيادة في متوسط المسافة بين الجزيئات وتغير في أبعاد المادة، ويمكن ملاحظة ذلك بالعين المجردة، وهو ما يعرف بظاهرة التمدد الحراري.
- هناك اختلاف في حجم تمدد المواد الصلبة حسب نوع المادة، وذلك بسبب قوى التماسك بين ذراتها أو جزيئاتها. قد يكون حجم التمدد طفيفاً في بعض المواد عند تعرضها للحرارة.
- خاصة بالمقارنة مع المواد السائلة والغازية، حيث أن قوى الارتباط بين جزيئات المواد الصلبة أكبر من هذه القوى بين جزيئات المواد السائلة، وهذه الروابط بين ذرات المواد الغازية غير موجودة.
ويمكن الاطلاع على مزيد من التفاصيل من خلال
ثانيا تأثير درجة الحرارة على المواد الغازية.
- هناك تأثير لارتفاع درجة الحرارة على المواد الغازية ولكن مع ثبات الحجم، حيث أن جزيئات الغاز لها طاقة أعلى من جزيئات المواد الأخرى عند تعرضها لدرجة حرارة أقل، حيث يحدث تسارع بين الجزيئات في الحيز الذي تشغله، مما يزيد من بمعدلات تصادم مع بعضها البعض في الثانية الواحدة مما يخلق ضغطاً أكبر على الحاوية التي توجد فيها.
- حيث أن هناك علاقة طردية بين الحالة الغازية ودرجة الحرارة والضغط مع ثبات الحجم، فعندما تزيد درجة حرارة الغاز يرتفع الضغط، وعلى العكس عندما تنخفض درجة الحرارة ينخفض الضغط في حالة انخفاض درجة الحرارة .، تقل سرعة التصادمات بين الجزيئات، وبالتالي ينخفض ضغط الغاز.
- إذا لم يكن الحجم ثابتاً، سيكون هناك مجال لتحرك الجزيئات بسرعة، مما سيؤدي إلى ابتعادها عن بعضها البعض، وبالتالي ستكون المسافات بينها أكبر، مما سيجعلها تأخذ مساحة أكبر وتزداد في الحجم. مقاس. .
- ولذلك نصف العلاقة بين حجم الغاز وتعرضه للحرارة بأنها علاقة طردية، حيث أن حجمه يزداد مع تعرضه للحرارة، وعندما تنخفض درجة الحرارة تنخفض طاقة الجزيئات، وبالتالي تكون المسافات بينها أصغر، وبالتالي يقل حجم الغاز.
ثالثاً تأثير درجة الحرارة على المواد السائلة.
- تتمدد معظم السوائل عندما تتعرض للحرارة وتتقلص عندما تنخفض درجة الحرارة التي تتعرض لها. تم اختراع بعض أجهزة القياس لقياس درجة حرارة السوائل، لذلك لا يمكن الاعتماد فقط على الإحساس بدرجة الحرارة. انقر لتقدير درجة الحرارة.
- ومن أمثلة الأجهزة التي تستخدم السوائل لقياس درجة الحرارة جهاز قياس الحرارة الذي تقوم فكرته على وجود الكحول أو الزئبق الذي ينكمش عند تعرضه للبرد ويتمدد عند تعرضه للحرارة.
- عند قياس درجة حرارة الجسم يجب تطهير الترمومتر عن طريق وضعه في الكحول ثم رجه جيداً ليعود الزئبق المستخدم في الترمومتر إلى خزانه الذي يوضع تحت اللسان.
إلى هنا نكون قد وصلنا إلى نهاية موضوعنا حول ما يحدث لمعظم المواد عند تسخينها. نأمل أن نكون قد وفقنا في تقديم المعلومات للإجابة على الأسئلة التي تدور في ذهنك حول هذا الموضوع.
