محتويات
العملية التي يبرد فيها الغاز ليتحول إلى سائل تسمى
العملية التي يبرد فيها الغاز ليتحول إلى سائل تسمى: التكثف.
في خلال عملية التكثف يبرد بخار الماء الموجود في الهواء ويتحول إلى سائل، ومن أبرز الأمثلة التي نراها في حياتنا اليومية على عملية التكثف وجود قطرات ماء على زجاجات المياه الغازية الباردة، فهذه القطرات كانت في أساسها بخار ماء موجود في الهواء وعندما لامس هذا البخار سطحًا باردًا حدث له العملية الفيزيائية التي تسمى بالتكثف.
كيف يحدث التكثف
- التبريد.
- التشبع.
يحدث التكثف عبر خطوتين هما:
التبريد: ويقصد به ملامسة بخار الماء الموجود في الجو لسطح شديد البرودة.
التشبع: وهو أن يصبح الهواء مشبعًا ببخار الماء لدرجة أنه لم يعد قادرًا على الاحتفاظ بالمزيد من بخار الماء لذا يتحول بخار الماء الزائد إلى قطرات ماء سائلة.[1]
هل التكثيف تغير فيزيائي أم كيميائي
عملية التكثيف هي عملية تغير فيزيائي.
حيث إن عملية التغير الفيزيائي هي العملية التي تتحول فيها المادة من صورة إلى صورة آخرى، بينما عملية التغير الكيميائي هي عملية ينتج عنها إيجاد مادة جديدة نتيجة لتفاعل عنصر كيميائي مع عنصر آخر.
ومن الجلي أن عملية التكثف تغير في صورة وخواص بخار الماء لكنها لا تغير حقيقته ولا ينتج عنها نشأة مادة جديدة، لذا يستحيل أن تكون عملية التكثف عملية تغير كيميائي.[2]
ما هي حالات المادة
- الصلبة.
- السائلة.
- الغازية.
- البلازما.
للمادة أربعة حالات وهم:
الصلبة: هي المادة التي تمتلك الجزيئات الخاصة بها طاقة حركية منخفضة جدًا وتتجمع معًا بإحكام.
السائلة: هي حالة تكون جزيئات المادة فيها مترابطة ببعضها لكنها غير مترابطة بشكل كامل، وتمتلك جزيئات المادة في تلك الحالة طاقة حركية متوسطة.
الغازية: هي الجزيئات التي لا تكون فيها جزيئات المادة متماسكة بالإضافة إلى امتلاكها طاقة حركية عالية.
البلازما: وهي حالة من حالات المادة ليست موجودة على كوكب الأرض، لكن مع ذلك يتم اعتبارها من قِبل العلماء الحالة الأكثر شيوعًا للمادة في الكون، ويرجع ذلك إلى أن حالة المادة التي تتكون منها النجوم والشمس هي البلازما.
ويُذكر أن البلازما هي حالة من حالات المادة تمتلك جزيئات مشحونة لها طاقة حركية عالية، علمًا بأنه غالبًا ما يتم استخدام الغازات النبيلة “الهيليوم – النيون – الأرجون – الكريبتون – الزينون – الأرجون” حتى يتم تكوين إشارات متوهجة عن طريق استخدام الطاقة الكهربائية لتأيينها إلى حالة البلازما.[3]
تعريف درجة التكثف
هي درجة الحرارة التي يكون الهواء فيها متشبعًا ببخار الماء، علمًا بأنه عندما يصل الهواء إلى قيمة ضغط معينة يتكثف بخار الماء فوق الأسطح الصلبة الموجودة حوله، ويُذكر أن درجة التكثف تقاس بالدرجة المئوية، ويتم إطلاق مصطلح “نقطة الندى” على درجة التكثف.
فدرجة التكثف بمعنى أكثر بساطة هي الدرجة التي يجب تبريد الهواء حتى الوصول إليها حتى تحدث عملية تكثف بخار الماء، وتعتمد تلك العملية أيضًا على ضغط الهواء، نظرًا لأن الهواء يمكن أن يحمل قدرًا محدودًا من بخار الماء عند درجة ضغط وحرارة محددين، وتحدث عملية التكثف عند تجاوز تلك الدرجة.
ومن الجدير بالذكر أنه عادة ما يُربط بين مصطلح درجة التبخر ومصطلح الرطوبة النسبية، وتُعرف الرطوبة النسبية بأنها ما يلي: نسبة ضغط بخار الماء في كمية من الهواء بالنسبة إلى ضغط تشبع بخار الماء في نفس الكمية من الهواء عند درجة حرارة معينة.
الفرق بين التكثف والتبخر
عملية التكثف هي العملية المعاكسة لعملية التبخر، وسوف نقوم فيما يلي بعمل مقارنة بسيطة توضح الفروق الموجودة بين عملية التكثف وعملية التبخر:
| التكثف | التبخر |
| هى العملية التي يتحول فيها بخار الماء من الصورة الغازية إلى الصورة السائلة. | هي العملية التي يتحول فيها بخار الماء من الصورة السائلة إلى الصورة الغازية. |
| التكثيف هو تغير في شكل المادة يحدث بغض النظر عن درجة الحرارة. | التبخر يحدث قبل أن يصل الماء إلى درجة الغليان. |
| عندما يبُرد بخار الماء أو يزيد ضغطه في الهواء تتجاذب جزيئاته بقوة ثم يتكاثف هذا البخار ويتحول إلى قطرات من الماء “تحول من الصورة الغازية للصورة السائلة”. | عند تسخين الماء تكون قوى الجذب بين جزيئاته منخفصة، مما يؤدي إلى تحول الماء إلى بخار “تحول من الصورة الغازية للصورة السائلة”. |
| عملية التكثف تحدث على الملح، حبوب اللقاح، جزيئات الكربون وما إلى ذلك في حالة انخفاض درجة حرارة الهواء إلى ما بعد التشبع. | يحدث التبخر فوق جميع الأسطح وفي كل الأوقات والأماكن. |
| عند حدوث عملية التكثف يتم إطلاق الطاقة. | عند حدوث عملية التبخر يتم استهلاك الطاقة. |
أمثلة على عملية التكثف
فيما يلي سوف نقوم بعرض بعض الأمثلة التي تدخل ضمن نطاق عملية تكثيف بخار الماء:
- ندى الصباح.
- القطرات على علبة الصودا.
- القطرات على زجاج السيارة في الصباح.
- التنفس الضبابي.
- الغيوم في السماء.[6]

