محتويات
تتحرك جسيمات المادة الصلبة حركة اهتزازية باستمرار
لا تتحرك جسيمات المادة الصلبة حركة اهتزازية باستمرار.
لأن الجسيمات في المادة الصلبة لا يمكنها التحرك باستمرار أو الاهتزاز بسبب عدم وجود مسافات كافية بين الجسيمات تعطيها حريتها من حيث الحركة، على عكس المواد الأخرى التي تمتلك الجسيمات فيها مسافات تمنحها حرية الحركة.
تتجمع جسميات المادة الصلبة أو الذرات المكونة للمادة في أنماط ثابتة على شكل بلورات محددة الزوايا، حيث تتميز كل مادة عن الأخرى بشكل البلورات المكونة لها.
وهذا النمط الثابت يجعل الترابط بين الذرات والجسيمات قوي بالمقارنة مع أنواع المواد الأخرى أو صور المادة المختلفة، لهذا السبب لا تستطيع المادة الصلبة إلا الاهتزاز في مكانها فقط دون الحركة.[1]
ما هي جسيمات المادة الصلبة
هي الجسيمات التي تكون المادة الصلبة نفسها مع الترابط مع بعضها البعض.
جسيمات المادة الصلبة هي الجسيمات التي تكون المادة الصلبة من خلال ترابطها مع بعضها البعض بروابط معينة، وهذه الروابط تجعلها متماسكة تمامًا لذلك حركتها اكون بطيئة أو اهتزازية على عكس المادة الغازية التي تتميز ببساطة روابطها مما يسمح للجسيمات بالحركة بسهولة.
وحدة تكون المادة الصلبة هي اليلورة والتي تعتبر أبسط جزء في المادة ويتم التعبير عنها كجسيم أو ذرة أو أيون ولكن في النهاية هي أبسط وحدة.
البلورة تكون عبارة عن شكل مكعب ولكنه ثلاثي الأبعاد تصنع من مكعبات مصطفة مع بعضها البعض حتى تكون في النهاية من خلال الترابط شكل المواد التي نراها باستمرار، وإذا أعطينا البلورة المكونة للمادة إزاحة فإنها تتحرك بحرية، أما إذا ترابطت بعدد أكبر من البلورات أي ليس لديها إزاحة كافية فإنها لا تتحرك وتكتفي بالاهتزاز.[1][2]
صور المادة الأربعة
- مادة صلبة.
- مادة سائلة.
- مادة غازية.
- بلازما.
توجد المادة في أربعة صور تختلف في قوة الترابط بين ذراتها مما يجعلها تأخذ أشكالًا مختلفة، وصور المادة الأربعة هي:
مادة صلبة: المادة الصلبة هي التي تأخذ شكلًا ونمطًا ثابتين وذلك لأن جزيئات المادة ترتبط ارتباطًا وثيقًا مع بعضها البعض حتى تظهر بهذا الشكل، لذلك تكون صلبة ولا نستطيع كسرها أو فك هذا الارتباط إلا عن طريق قوة معينة تؤثر على المادة فتفكك ارتباط الجزيئات ومن ثم تتفكك.
في هذه المواد الصلبة تتشكل البلورات في أنماط مرتبة تمامًا رغم وجود هياكل بلورية مختلفة وهذا يجعلنا نرى أحيانًا أن المادة تحتوي على أكثر من بنية بلورية تتفكك بالقوى المختلفة، لذلك يمكن أن تتحول المواد الصلبة إلى سائلة وذلك عن طريق الذوبان، والعكس صحيح ولكن عن طريق التجميد.
مادة سائلة: المادة السائلة هي المادة التي تأخذ شكل الإناء التي توضع فيه مما يجعلها تحتفظ بشكلها ثابتًا داخله، ورغم أننا إذا وضعناها في إناء آخر ستأخذ شكله أيضًا إلا أن حجم السائل نفسه ثابت لا يتغير بتغير الإناء طالما أن درجة الحرارة والضغط مازالوا ثابتين، وفي المادة السائلة توجد مسافات كافية بين الجزيئات تجعل لها القدرة على التحرك بحرية أكثر من المواد الصلبة.
عادة ما تكون المادة السائلة ذات حجم أكبر من المادة الصلبة المقابلة لها، بعكس الماء الذي يعتبر هو الاستثناء الوحيد من القاعدة، ويمكن تحويل المادة السائلة إلى مادة غازية وذلك عن طريق التسخين ولكن يجب أن يكون التسخين عند ضغط ثابت ويجب الوصول إلى نقطة غليان حتى يتحول السائل إلى بخار.
مادة غازية: المادة الغازية هي الصورة الأكثر تحررًا من المادة وذلك لأن الروابط بين جزيئات الغاز ضعيفة جدًّا لذلك يمكنها التحرك بحرية وبكل سهولة، لذلك على عكس المادة السائلة لا يأخذ شكل الوعاء فقط ولكن يتمدد إلى أن يأخذ حجم الوعاء بأكمله، لهذا حجم الغاز من حجم الوعاء.
بلازما: الصورة الرابعة من صور المادة وهي البلازما التي تعتبر صورة مستحدثة من صور المادة، وهي الصورة غير المرئية من المادة حيث تتكون من جزيئات تمتلك طاقة حركية عالية، لذلك يمكنها استخدام الكهرباء لتأين الغازات النبيلة وكذلك تكوين إشارات متوهجة.[3]
كيف تتحرك الجزيئات في صور المادة المختلفة
- المادة الصلبة.
- المادة السائلة.
- المادة الغازية.
تختلف صور المادة المختلفة في طريقة حركة الجزيئات بينها وبين بعضها باختلاف الترابط بين الجزيئات المكونة للمادة، وتتحرك الجزيئات كالآتي:
المادة الصلبة: يمكننا رؤية المواد الصلبة بكثرة من حولنا في الكثير من الأشياء مثل الثلج والمعادن، ويمكننا ملاحظة أن جزيئات هذه المواد تكون قريبة جدًّا من بعضها مما يجعلها ثابتة في مكانها لأنها لا تمتلك مساحة بين الجزيئات لتتحرك.
حركة المواد الصلبة عبارة عن حركة اهتزازية في مكانها وفي موضعها الثابت، وكلما حصلت المادة على حرارة أي طاقة كلما زادت سخونة المادة ومن ثم زادت سرعة الجزيئات واهتزازها وبالتالي تمددها.
المادة السائلة: لقد رأينا صورة المواد السائلة في الكثير من الأشياء حولنا مثل الزيت والعصير والماء، لذلك يمكننا ملاحظة أن المواد السائلة تأخذ شكل الشيء الذي توضع فيه مما يعطينا دليلًا على أنها تمتلك براحًا في الحركة أي أن حركتها عشوائية تمامًا.
يحدث هذا لأن قوى الجذب الموجودة بين الجزيئات كافية للتحرر والحركة لذلك نرى السوائل تتدفق ويمكننا وضعها في أواني كثيرة لتأخذ شكلها وملاحظة التغيير.
المادة الغازية: المادة الغازية هي الصورة الأكثر تحررًا من المادة، حيث يمكن التعبير عن حركة الجزيئات بأن الجزيئات في هذه المادة تمتلك طاقة تجعل لها القدرة على التغلب على الجذب بين الجزيئات مما يجعلها حرة تمامًا تتحرك في كل الاتجاهات، ولا تتحرك في خطوط مستقيمة فقط بل تتحرك بشكل عشوائي أحيانًا مما يجعلها تصطدم في الجزيئات المجاورة.[4]
الذي يحدد حالة المادة:
يحدد حالة المادة درجة الحرارة وضغط الهواء.
الذي يحدد حالة المادة درجة الحرارة التي توجد فيها المادة وضغط الهواء الذي يؤثر عليها باستمرار، فصور المواد تتغير من صورة إلى صورة إذا تغيرت العوامل الخارجية مثل درجة الحرارة والضغط، فمثلًا المواد الصلبة تتحول إلى مادة سائلة إذا تأثرت بدرجة حرارة معينة.
تستطيع الحرارة العالية فعل هذا من خلال تحرير الجزيئات ومن ثم منحها مساحة أكبر للحركة، وكذلك المادة السائلة تتحول إلى غاز إذا تعرضت لدرجة حرارة عالية استطاعت التغلب على قوى الجذب وتحرير الجزيئات، ولا بد حتى تتحرر الجزيئات أن تصل المادة إلى درجة الغليان والتي يظهر فيها البخار.
الماء هو من أكثر الأمثلة التي يمكن رؤية هذا التغيير فيها، فالماء يكون ثلجًا وفي صورة صلبة تمامًا عند صفر درجة مئوية أو أقل من ذلك، ويمكن أن يتحول إلى سائل كلما ارتفعت درجة الحرارة بسبب تكسير الجزيئات، أما إذا ارتفعت درجة الحرارة للغاية حتى وصلت إلى درجة الغليان فيها يتحول إلى غاز.[5]
ما معنى جسيم في الفيزياء
هو المكون المجهري لأي مادة مثل الذرات.
الجسيم في الفيزياء هي المكون المجهري لأي مادة، فالمادة الكبيرة التي تظهر أمامنا ما هي إلى مواد صغيرة تتراص بعضها جنبًا إلى جنب وترتبط بروابط معينة حتى تكون لنا هذا الشكل في النهاية.
المواد الصلبة إلى أردنا تكسيرها فإنها ستتحول إلى أجزاء أصغر وأصغر، ولكن الشيء الصغير المكون لها فعلًا هو البلورة وعي أصغر شيء يمكن أن يكون المادة فالبلورة تتراص مع بلورات أخرى حتى تظهر لنا الشكل الذي أمامنا.[6]
