مدى تأثير الحرارة على تغيير حالات المادة

2011 تجارب علمية استخدام المواد

غريس و ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

مدى تأثير الحرارة على تغيير حالات المادة حالات المادة الكيمياء

عند تسخين بعض السوائل تتغير حالتها أحياناً بصورة دائمة، فعلى سبيل المثال، تتحول الفطائر المقلية لدى تسخينها إلى جسم صلب ولا يمكن عكس هذه الحالة لأن الحرارة قد أعادت ترتيب الذرّات في الفطائر المقلية إلى جزيئات جديدة.

يحدث هذا النوع من التغيير أيضاً عندما نقوم بحرق الفحم او الخشب، إذ تتحول جزيئات الفحم أو الخشب إلى رماد يستحيل إعادته إلى خشب أو فحم من جديد.

يُطلق على درجة الحرارة التي يتحول عندها الجسم الصلب إلى سائل مصطلح «درجة الانصهار». وبالنسبة للماء، فإن هذه الدرجة تبلغ 32 درجة فهرنهايت (درجة صفر مئوية)، أما درجة الحرارة التي يتحول عندها السائل إلى غاز تسمى «درجة الغليان».

وتبلغ هذه الدرجة بالنسبة للماء 212 درجة فهرنهايت (100 درجة مئوية)، وذلك تحت الضغط الجوي العياري.

عند غليان الماء تزداد طاقة حركة الذرّات بما يكفي لتتباعد عن بعضها وتتحول إلى غاز (بخار ماء). وفي الحقيقة كل سائل له درجة غليان خاصة به .

عندما نلجأ إلى تجميد السائل ما فإن الذرّات تقترب من بعضها ويتحول السائل إلى جسم صلب، ويُطلق على درجة الحرارة التي يتحول عندها السائل إلى جسم صلب «درجة التجمد»، لكن الماء يسلك سلوكاً غير عادياً لأنه في الحقيقة يتمدد عند التجمد.

تبلغ درجة تجمد الماء 32 درجة فهرنهايت (درجة صفر مئوية)، لكن إضافة الماء تغيّر من درجة تجمده، فإذا أضفنا الملح للماء فلن يتجمد الماء إلا عند درجة 5 فهرنهايت (-15 درجة مئوية)، لذلك يرش الناس الملح على الطرقات الجليدية في فصل الشتاء لأن الملح يمنع تجمد المطر وتحوّله إلى جليد. 

بل ويجعل الجليد أو الثلج ينصهر لتصبح الطرق سالكة بسهولة أمام المشاة والمركبات.