لها حجم ثابت وشكل غير ثابت

لها حجم ثابت وشكل غير ثابت هو بمثابة لغز، أو سؤال ثقافة عامة، لكنه في الحقيقة سؤال علمي بحت، يرتبط بأحد أهم وأبرز مجالات علم الفيزياء، ويتعلق بتحديد إحدى حالات المادة، وهو ما سيتم تقديمه في هذا المقال على شكل بحث مبسط ومختصر، بدءًا بتعريف علمي للمادة، وصولًا في الختام إلى الحديث عن التحولات بين مختلف حالات المادة في الطبيعة، أو بشكلٍ اصطناعي مفتعل.

ما هو تعريف المادة

قبل تحديد ما هي المادة التي لها حجم ثابت وشكل غير ثابت من الضروري البدء بتعريف المادة، أو بالإنجليزية “Matter”، وتُعّرف في علم الفيزياء الكلاسيكية على أنها كل ما له كتلة وحجم، ويتميز بخصائص كيميائيّة وبيولوجيّة وفيزيائيّة معينة بما فيها الكثافة، ومن الجدير بالذكر أن هذا المفهوم تغير وأصبح نسبيًا بعد ظهور نظرية النسبية للعالم الشهير آينشتاين، وتتوفر المادة في حالات مختلفة، تسمى بالإنجليزية “Phase of Matter”، وهي حاليًا خمسة أحدثها البلازما، وتكاثف بوز أينشتاين.[1]

لها حجم ثابت وشكل غير ثابت

لها حجم ثابت وشكل غير ثابت هي الحالة السائلة، وهي حالة تتميز بقدرتها على تغيير شكلها وفقاً لشكل الوعاء الذي توضع فيه، ممّا يمنحها الشكل غير الثابت، ولكنّها في نفس الوقت غير قابلة للانضغاط بسهولة لتقارب الجزيئات فيها، ويقال عن السائل بأنه مائع، بمعنى أنه قابل للإنسياب تحت التأثير الفيزيائي، ومن الجدير بالذكر أن تطور العلم ودراسة الميوعة سمح باكتشاف حالتين جديدتين للمادة، وهما البلازما، وتكاثف بوز أينشتاين.[2]

إقرأ أيضًا: ما هي المادة التي تتجمد بالحرارة

تحولات المادة

في رحلة البحث عن حالات المادة المختلفة، من الضروري الوقوف عند التحولات الفيزيائية التي تسمح بالانتقال بين هذه الحالات، ونذكر من أبرزها ما يأتي:[1]

• الانصهار: أو بالإنجليزية “Melting”، وهي عملية انتقال المادة من الحالة الصلبة إلى السائلة، من خلال اكتساب الطاقة، وتباعد الجزيئات عن بعضها البعض.
• التجمّد: ويسمى بالإنجليزية “Freezing”، وهو تحول المادة من حالتها السائلة إلى الصلبة، بعد فقد الحرارة، وتباطؤ حركة جزيئات السائل، ويعد الماء السائل الوحيد الذي يتمدّد عند التجمد، وتقلّ كثافته عند تحوّله إلى جليد.
• التبخّر: أو بالإنجليزية “Vaporization”، وهو ظاهرة انتقال المادة من الحالة السائلة إلى الغازية من خلال الغليان، وذلك عند رفع درجة حرارة السائل وتشكل فقاعات البخار، ليتحوّل بعدها إلى غاز.
• التكاثف: ويسمى بالإنجليزية “Condensation”، وهو انتقال المادة من الحالة الغازية إلى السائلة، وذلك بعد فقدان الغاز كمية كبيرة من درجات الحرارة وتقارب جزيئاته.
• التسامي: أو بالإنجليزية “Sublimation”، وهو ظاهرة انتقال المادة من حالتها الصلبة إلى الحالة الغازية، وذلك بشكلٍ مباشر دون المرور بالحالة السائلة، وتتم من خلال زيادة درجة حرارة المادة بشكلٍ سريع وفجائي يفوق درجة غليانها.
• الترسيب: ويسمى باللغة الإنجليزية “Deposition”، وهي عملية تحوّل المادة من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة بشكلٍ فوري، كتحول البخار إلى صقيع عند ملامسته الهواء البارد جدًا.

لها حجم ثابت وشكل غير ثابت هي الحالة السائلة، ويستخدم الإنسان السوائل بشكلٍ يومي، سواءً على مستوى المنزل كالمشروبات، والمنظفات، أو على المستوى الصناعي كالحبر والدهان، والأدوية والعديد من المواد الكيميائية، وكما هو الحال بالنسبة للسوائل يستخدم البشر باقي حالات المادة الرئيسة كالمواد الصلبة، والغازية.