كيف تتغير حالة المادة عند اكتسابها او فقدانها للطاقة

كيف تتغير حالة المادة عند اكتسابها او فقدانها للطاقة ؟، حيث أن أي شيء يشغل مساحة يسمى مادة، والهواء والماء والصخور وحتى الانسان أمثلة على المادة، ويمكن وصف أنواع مختلفة من المادة من خلال كتلتها، حيث أن كتلة الجسم هي كمية المادة التي يتكون منها، وتوجد المادة في عدة أشكال مختلفة تسمى الحالات، فمن هذا المنطلق سنتعرف على حالات المادة، وعلى كيف تتغير حالة المادة عند اكتسابها او فقدانها للطاقة  .

حالات المادة 

حالات المادة الأكثر شيوعًا هي ثلاث حالات، وهي الحالة الصلبة والسائلة والغازية، وفي ما يأتي توضيح لحالات المادة: [1]

• الحالة الصلبة: الصخور والكتب والمكاتب والكرات أمثلة على المواد الصلبة، والمادة في الحالة الصلبة لها حجم وشكل محددان، حيث أن حجم وشكل المادة الصلبة لا يتغير بسهولة، فعلى سبيل المثال عندما ينقل شخص كتابًا من صندوق أصغر إلى صندوق أكبر يبقى الكتاب هو نفسه.
• الحالة السائلة: الحليب وعصير البرتقال والماء أمثلة على السوائل، ففي الحالة السائلة يكون للمادة حجم أو مقدار محدد، ولكن فإن شكله يعتمد على الحافظة الخاصة به، فعلى سبيل المثال يتغير شكل الحليب عندما يسكبه شخص من علبة كرتون الى كوب ولكن كمية الحليب تبقى كما هي.
• الحالة الغازية: يعد الهواء والهيليوم المستخدمان في ملء البالونات أمثلة على الغازات، والمادة في الحالة الغازية ليس لها حجم محدد أو شكل محدد، حيث أنه يمكن أن تتمدد لملء وعاء كبير أو يمكن حصرها في وعاء أصغر.

كيف تتغير حالة المادة عند اكتسابها او فقدانها للطاقة

تغيرات الحالة هي تغيرات فيزيائية في المادة حيث إنها تغييرات قابلة للعكس لا تنطوي على تغييرات في التركيب الكيميائي للمادة أو الخصائص الكيميائية، ويمكن أن تتغير حالة المادة عند اكتساب أو فقدان الطاقة في عدة خيارات، وذلك بأن حالة الماء تتغير من بخار الماء إلى ماء سائل عند فقدان الطاقة أو تتحول المادة من سائل الى بخار عند اكتساب طاقة.، وتشمل التغييرات الشائعة للحالة الذوبان والتجميد والتسامي والترسب والتكثيف والتبخير، وفي ما يأتي وصف لهذه التغييرات التي تحدث للمادة: [2]

• الطاقة ودرجة الحرارة وتغيرات الحالة: حيث تشارك الطاقة دائمًا في تغييرات الحالة، حيث أن المادة إما تفقد أو تمتص الطاقة عندما تتغير من حالة إلى أخرى، فعلى سبيل المثال عندما تتغير المادة من سائل إلى صلب فإنها تفقد الطاقة، ويحدث العكس عندما تتغير المادة من مادة صلبة إلى مادة سائلة، حيث انه لكي تتحول المادة الصلبة إلى سائل يجب أن تمتص المادة الطاقة من محيطها، ويمكن قياس كمية الطاقة في المادة باستخدام مقياس حرارة، وذلك لأن مقياس الحرارة يقيس درجة الحرارة، ودرجة الحرارة هي متوسط ​​الطاقة الحركية لجزيئات المادة.
• التغييرات بين السوائل والمواد الصلبة: تسمى العملية التي يتحول فيها السائل إلى مادة صلبة بالتجميد، ودرجة الحرارة التي يتحول عندها السائل إلى مادة صلبة هي نقطة التجمد، حيث نقطة تجمد الماء هي 0 درجة مئوية، وقد تحتوي أنواع أخرى من المواد على نقاط تجمد أعلى أو أقل، فعلى سبيل المثال تبلغ درجة تجمد الحديد 1535 درجة مئوية، ونقطة تجمد الأكسجين هي -219 درجة مئوية، وتسمى العملية التي تتحول فيها المادة الصلبة إلى سائل بالذوبان، حيث نقطة الذوبان هي درجة الحرارة التي تتحول عندها مادة صلبة إلى سائل، وبالنسبة لنوع معين من المادة تكون نقطة الذوبان هي نفسها نقطة التجمد.
• التغييرات بين السوائل والغازات: تسمى العملية التي يغلي فيها السائل ويتحول إلى غاز بالتبخير، ودرجة غليان السائل تسمى درجة الغليان، ودرجة غليان الماء هي 100 درجة مئوية، وقد تحتوي أنواع أخرى من المواد على نقاط غليان أعلى أو أقل، فعلى سبيل المثال درجة غليان ملح الطعام هي 1413 درجة مئوية، أما درجة غليان النيتروجين هي-196 درجة مئوية، وتسمى العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل بالتكثيف.
• التغييرات بين المواد الصلبة والغازات: تسمى العملية التي تتغير فيها المادة الصلبة مباشرة إلى غاز بالتسامي، ويحدث ذلك عندما تمتص جزيئات المادة الصلبة طاقة كافية للتغلب تمامًا على قوة الجذب بينها، والثلج الجاف هو مثال على مادة صلبة تخضع للتسامي، وعكس التسامي هو الترسب، وهذه هي العملية التي يتحول فيها الغاز مباشرة إلى مادة صلبة دون المرور بالحالة السائلة، ويحدث التسامي عندما تصبح جزيئات الغاز شديدة البرودة، فعلى سبيل المثال عندما يلامس بخار الماء الموجود في الهواء زجاج نافذة شديد البرودة فقد يتحول بخار الماء إلى بلورات ثلجية صغيرة على الزجاج، وتسمى بلورات الجليد بالصقيع.

خصائص المادة

كل مادة لها خصائص فيزيائية، حيث أن الخاصية الفيزيائية هي خاصية يمكن لأي شخص قياسها دون تغيير، ويعد اللون والكمية والكثافة ودرجة الحرارة أمثلة على الخصائص الفيزيائية للمواد، وكل مادة أيضًا لها خصائص كيميائية، حيث تحدد الخاصية الكيميائية كيف ستتغير المادة في ظل ظروف خاصة، فعلى سبيل المثال تتحول بعض المعادن إلى الصدأ إذا بقيت تحت المطر او يتحول الورق والخشب إلى رماد إذا لامسا اللهب، ويطلق على الحرق والصدأ تفاعلات كيميائية، والتفاعلات الكيميائية تغير المادة إلى أنواع جديدة من المادة. [1]

اقرأ أيضًا: في التغير الفيزيائي تتغير خواص المادة دون أن يتغير نوعها.

وفي ختام هذه المقالة نلخص لأهم ما جاء فيها حيث تم التعرف على كيف تتغير حالة المادة عند اكتسابها او فقدانها للطاقة ، كما وتم التعرف على حالات المادة، وتغيراتها وتحولاتها، وخصائصها.