العلوم الفيزيائية — حالات المادة وتحولاتها: الانصهار والتجمد والتبخر والتكثف — السنة الثانية إبتدائي — المنهاج الجزائري

حالات المادة وتحولاتها: الانصهار والتجمد والتبخر والتكثف

المادة في الطبيعة توجد في ثلاث حالات رئيسية: صلبة وسائلة وغازية. يمكن أن تتحول المادة من حالة إلى أخرى بتغير درجة الحرارة. في هذا الدرس سنتعرف على هذه التحولات.

حالات المادة الثلاث

الحالة الصلبة: لها شكل وحجم ثابتان. جزيئاتها متراصة ومتصلة بقوة وتهتز في مكانها فقط. أمثلة: الحجر، الخشب، الثلج، الحديد. الحالة السائلة: لها حجم ثابت لكن شكلها يتغير (تأخذ شكل الإناء). جزيئاتها متقاربة لكنها تتحرك وتنزلق فوق بعضها. أمثلة: الماء، الزيت، الحليب، العصير. الحالة الغازية: ليس لها شكل ولا حجم ثابتان، تنتشر لتملأ أي فراغ. جزيئاتها متباعدة جداً وتتحرك بسرعة في كل الاتجاهات. أمثلة: الهواء، بخار الماء، الأكسجين. الجسيمات في كل حالة تختلف في ترتيبها وحركتها وطاقتها.

الانصهار والتجمد

الانصهار (Melting): تحول المادة من الحالة الصلبة إلى السائلة عند اكتساب حرارة. يحدث عند درجة حرارة معينة تسمى درجة الانصهار. مثال: الثلج ينصهر عند 0° مئوية ويتحول إلى ماء. الشمع ينصهر عند التسخين. الحديد ينصهر عند 1538° مئوية. التجمد (Freezing): تحول المادة من الحالة السائلة إلى الصلبة عند فقدان حرارة (التبريد). يحدث عند درجة حرارة معينة تسمى درجة التجمد (وهي نفس درجة الانصهار للمادة نفسها). مثال: الماء يتجمد عند 0° مئوية ويتحول إلى ثلج. عندما نضع الماء في الفريزر، يتحول إلى مكعبات ثلج. لكل مادة درجة انصهار وتجمد خاصة بها.

التبخر والتكثف

التبخر (Evaporation): تحول المادة من الحالة السائلة إلى الغازية. يحدث على سطح السائل في أي درجة حرارة (لكنه يسرع بالحرارة). مثال: جفاف الملابس المبللة على الحبل، جفاف برك الماء بعد المطر. يختلف عن الغليان (Boiling) الذي يحدث في كل كتلة السائل عند درجة حرارة معينة (100° مئوية للماء). التكثف (Condensation): تحول المادة من الحالة الغازية إلى السائلة عند فقدان حرارة (التبريد). مثال: قطرات الماء على زجاجة باردة في الصيف، تشكل السحب في السماء، قطرات الماء على غطاء القدر أثناء الطهي، الضباب على النوافذ في الشتاء. دورة الماء في الطبيعة تعتمد على التبخر والتكثف.

التسامي والترسيب

هناك تحولان آخران أقل شيوعاً: التسامي (Sublimation): تحول المادة من الحالة الصلبة مباشرة إلى الغازية دون المرور بالسائلة. يحدث في ظروف خاصة. مثال: الثلج الجاف (CO₂ الصلب) يتحول مباشرة إلى غاز ثاني أكسيد الكربون، يستخدم في المسارح لعمل الضباب. اليود الصلب يتسامى عند التسخين ليعطي بخار بنفسجي. كرات النفتالين (مبيد الحشرات) تتسامى بمرور الوقت. الترسيب (Deposition): تحول المادة من الغازية مباشرة إلى الصلبة دون المرور بالسائلة. مثال: تشكل الصقيع (الجليد على الأسطح في الصباح البارد) مباشرة من بخار الماء في الهواء. تشكل الثلج في السحب. فهم هذه التحولات يساعدنا في تفسير العديد من الظواهر الطبيعية والصناعية.

راجع دروساً سابقة: حالات المادة ودرس دورة الماء في الطبيعة لتثبيت المفاهيم.