اي العمليات تفقد جسيمات الماده خلالها الطاقه

كتابة: ماريان ابونجم آخر تحديث: 24 نوفمبر 2022 , 15:56

العمليات التالية تفقد جسيمات الماده خلالها الطاقه

في السؤال عن اي العمليات تفقد جسيمات الماده خلالها الطاقه فإليك الجواب هي :

  • عملية التجمد.
  • عمليت الانصهار.
  • عملية التبخر.

التجمد يتم من خلال ترابط الجزيئات في الحالة السائلة بشكل غير محكم ، وتكون قوى الجذب ما بين الجزيئات قليلة عن التي الموجودة في المواد الصلبة وهذا يرجع لأن الطاقة الحرارية المنقولة إلى الجزيئات خلال عملية التحويل من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة أكبر من الطاقة الكامنة للجزيئات التي ترتبط ببعضها البعض بالشبكة البلورية للمادة الصلبة كما تشير هذه الطاقة الكامنة أيضًا إلى الطاقة الشبكية للمادة الصلبة فحين تنخفض درجة حرارة مادة معينة عن طريق استخلاص الحرارة من المادة أو قلة الضغط فتفقد الجزيئات طاقتها الحركية وتقترب من بعضها البعض ويتم تدريجياً كسب الطاقة الكامنة ويكونوا  مستقرين ، وفي هذه الحالة ، يتم تحويلهم لمادة صلبة وهذا من أشكال الماء المستقرة.[1]

يعتبر الانصهار نوعان أساسيان للتفاعلات النووية فيوجد الاندماج النووي هو تفاعل يصطدم عن طريقه نواتان ضوئيتان أو أكثر لتشكيل نواة أثقل كما تحدث عملية الاندماج النووي بالعناصر ذات العدد الذري القليلة، مثل الهيدروجين أما الاندماج النووي هو عكس تفاعل الانشطار النووي من حيث تنتشر العناصر الثقيلة وتشكل عناصر أخف كما ينتج كل من الاندماج والانشطار النوويين كمية كبيرة جداً من الطاقة.[3]

يحدث التبخر حين تتحول مادة سائلة أو إلى غاز، حين يسخن الماء يتبخر وقد تتحرك الجزيئات وتهتز بسرعة كبيرة بحيث تهرب للغلاف الجوي كجزيئات من بخار الماء فالتبخر يعد جزء هام جدًا من دورة المياه كما أن تعمل الحرارة المنبعثة من الشمس أو الطاقة الشمسية على تشغيل عملية التبخر فقد تمتص الرطوبة من التربة في الاراضي، هذكاأكبر المحيطات والبحيرات ويقل منسوب المياه نتيجة لتعرضها لحرارة الشمس.[6]

عوامل مؤثرة بالتجمد

تؤثر طبيعة القوى بين الجزيئات للسائل بصورة مباشرة على نقطة تجمد المادة فعلى سبيل المثال حين تكون قوى التجاذب بين الجزيئات بين جزيئات السائل قوية ، فإن نقطة التجمد ستكون مرتفعة، وإذا كانت القوى بين الجزيئات ضعيفة ، فإن نقطة التجمد ستكون منخفضة كما يمكن أن يؤدي التغيير في ظروف الضغط أيضًا إلى تغيير درجة تجمد المادة.[2]

أمثلة على التجمد

  • جليد البحر: حين تبدأ مياه المحيط في التجمد فقديحدث تكوين بلورات جليدية صغيرة شبيهه بالإبرة ، والتي تسكى باسم شكل فريز وقد يتراوح حجمها من 3 إلى 4 ملم في القطر. ولا يتجمد الملح الذي في المحيط ، لهذا تقوم البلورات بطرد الملح في الماء ، وتتكون البلورات المفلطحة من مياه عذبة نقية.
  • الاطعمة المجمدة: يعد التجمد طريقة آمنة جدًا للحفاظ على الطعام فلن يكون هناك أي ما يسبب التسمم الغذائي أو تلف الطعام نتيجة للكائنات الحية الدقيقة بسبب تخزين الطعام في درجة حرارة أقل من -12 درجة مئوية وخلال عملية التجميد الأولية قد تنخفض درجة حرارة الطعام لأقل من -12 درجة مئوية في وقت معقول ، أي لبعض ساعات بدلاً من أيام ، ولا يوفر لها بالارتفاع عن 7 درجات مئوية أثناء الذوبان.
  • تصلب الحمم البركانية في الصخور الصلبة: الانصهار هو شكل منصهر من خليط الصخور ، والذي يتواجد أسفل سطح الأرض فحين يتم إخراجها من خلال بركان أو حدث آخر ، فتُعرف المادة المستخرجة بالحمم البركانية والانصهار يكون شديدة السخونة ، وما بين درجة حرارتها بين 700 حتى 1300 درجة مئوية ، ودرجة الحرارة قوية السخونة هذه مسؤولة عن حالتها السائلة وقد يتجمد هذا الشكل السائل من الصهارة حين يتم تبريده. فيأخذ الشكل المتصلب من الصهارة على شكل صخور ، والتي تعرف باسم الصخور النارية.

أمثلة على الانصهار

الانصهار النووي: أن إعادة عمل نووي منقسمة إلى نواة ذرة ثقيلة مثل اليورانيوم إلى جزئين متساويين تقريبًا مع إطلاق كمية ضخمة من الطاقة وقد يتم تحرير الطاقة لأن الطاقة تربط كل نواة لنواة الكتلة المتوسطة كما تستعمل ظاهرة الانشطار النووي بالمفاعلات النووية لإنتاج الطاقة.

الاندماج النووي: عملية تندمج فيها النوى الخفيفة وهي مثل نوى الهيدروجين ،لتكون نواة أثقل ، مع إطلاق كمية ضخمة من الطاقة فقد تبلغ الطاقة المنبعثة في تفاعل اندماج من هذا النوع قرابة 24 ميجا فولت وبينما في تفاعل الانشطار الذي يشتمل اليورانيوم ، يتم إطلاق قرابة 200 ميغا إلكترون فولت لكل تفاعل فأن التفاعلات بالاندماج مسؤولة عن إنتاج الطاقة في الشمس والنجوم الأخرى.[4]

عوامل مؤثرة بالتبخر

  • درجة الحرارة: في خلال أرتفاع درجة الحرارة فقد يرتفع معدل التبخر أيضًا ففي درجات الحرارة المرتفعة قد تتحرك الجزيئات بشكل سريع ولهذا ، من المرجح أن يكون للجزيء طاقة وافية للانفصال عن السائل ليصبح غازًا.
  • سرعة الرياح: تعتبر سرعة الرياح ومعدل التبخر يتناسب طرديا مع بعضهما البعضومع أرتفاع سرعة الرياح ، يرتفع معدل التبخر أيضًا.
  • مساحة السطح: مع أرتفاع مساحة السطح فقد يزداد معدل التبخر أيضًا وكلما تعرضت مساحة أكبر للهواء ، مما يوفر لجزيئات الماء بالحصول على الكثير من الطاقة الحرارية من البيئة المحيطة.
  • الرطوبة: الرطوبة ومعدل التبخر هما بعلاقة عكسية مع بعضهما البعض مع قلة الرطوبة فيزداد معدل التبخر.[5]
  • ضغط الهواء: يؤثر ضغط الهواء أيضًا على التبخر فإذا كان ضغط الهواء عالياً على سطح الماء ، فلن يتبخر الماء ببساطة من خلال الضغط الذي يضغط على الماء يجعل من الصعب على الماء الوصول إلى الغلاف الجوي كبخار وغالبًا ما تكون العواصف هي نظام عالي الضغط مما يمنع التبخر.[9]

أمثلة على التبخر

  • الأمطار: يمكن إلقاء نظرة على دورة المطر والتي ستساعد في فهم هذه العملية بشكل أفضل فتبخر المياه السطحية على الأرض وترتفع داخل الغلاف الجوي حيث تكون أكثر برودة وبعد هذا ستسمح درجات الحرارة الأكثر برودة للبخار بالتكثف مرة أخرى على صورة قطرات ماء.
  • البلورات: تتشكل البلورات من خلال تكوين محلول فحين يتم تبخر المذيب فيتم ترك محلول مشبع وبمجرد أن يبرد هذا المحلول المشبع فيتم تكوين بلورة.
  • معالجة الأغذية: في صناعات معالجة الأغذية ،تستعمل عملية التبخر للحد من كل محتويات السائل ورفع تركيز المحتوى الصلب.
  • الملح: تتكون بلورات الملح من خلال تكوين محلول مائي ، حيث تستقر الرواسب ويترك السائل أعلاه ليتبخر وبمجرد أن يتبخر حجم السائل بالكامل فتترك بلورة الملح.
  • الاسيتون: الأسيتون مركب عضوي يتبخر في درجة حرارة منخفضة جدًا، وهو الذي يتم استعماله كمزيل لطلاء الأظافر.
  • التقطير: في حالة التقطير فقد يتم تسخين المخاليط في نقاط الغليان المختلفة حتى يتم تبخر أحد المخاليط ، ومن ثم يتم فصل المخاليط الموجودة .[7]

الفرق بين الانصهار والتبخير

الانصهار يعتبر مصطلح آخر لعملية الذوبان أما التبخير فهو عملية تكون بخار من السائل ، وهي التي يمكن أن تتم بإحدى الطريقتين: التبخر والغليان ولكن الفرق الرئيسي بين الانصهار والتبخير هو أن الانصهار هو تحويل مادة صلبة إلى سائل ، في حين أن التبخير فهو تحويل السائل إلى بخار، وعند التفكير في التغيير بالمحتوى الحراري ، فإن هذا يعتبر التغيير في المحتوى الحراري خلال عملية الاندماج حرارة الانصهار بينما التغيير بالمحتوى الحراري خلال التبخير هو حرارة التبخر.[8]

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى