ماهو السبب في سهولة تغير شكل السائل ؟.. وأمثلة عليها

بواسطةفوري


ما هي أسباب سهولة تغير شكل السائل مع الأمثلة


الحالة السائلة للمادة هي مرحلة وسيطة بين المواد الصلبة والغازية، مثل جسيمات المادة الصلبة، تخضع الجسيمات الموجودة في السائل للتجاذب بين الجزيئات، ومع ذلك، فإن الجسيمات السائلة لها مسافة أكبر بينها، لذا فهي غير ثابتة في موضعها، التجاذب بين الجسيمات في السائل يحافظ على حجم السائل ثابتًا.


ولكن ما هو السبب في سهولة تغير شكل السائل،

السبب في ذلك هو حركة الجسيمات التي تعتبر السبب الرئيسي في تغير شكل السائل

، حيث تتدفق السوائل، وتملأ الجزء السفلي من الحاوية أو الوعاء، وتتخذ شكل الحاوية ولكن لا يحدث تغير في الحجم، تعني المساحة المحدودة بين الجسيمات أن السوائل لها انضغاطية محدودة للغاية.


لأن السوائل، بسبب تدفقها، يمكن أن تحتل أي شكل من أشكال عبواتها التي توضع فيها، لذلك ليس لها شكل ثابت، نظرًا لأن الجزيئات الموجودة في السوائل قريبة جدًا من بعضها (بالكاد تكون متباعدة عن بعضها في المواد الصلبة)، لا تنضغط السوائل بسهولة، لذلك يكون حجمها ثابتًا.


أما بالنسبة للأمثلة على سهولة تغير شكل السائل، فيمكن

النظر

إلى عدة أنواع من السوائل، مثل:


وبملاحظة كيف أن السوائل يتخذون شكل مختلف بحسب الوعاء، الذي يحويه بداخله، كما يمكن ملاحظة بعض الأمور منها:


  • يتدفق

    الماء

    من الصنبور مثلآ، والعسل يخرج من زجاجة الضغط، يتدفق

    البنزين

    من المضخة، هذه مجرد ثلاثة أمثلة لحالة شديدة التنوع من المادة.

  • السوائل، إحدى الخصائص الأساسية المحددة للسوائل هي قدرتها على التدفق، أبعد من هذه الميزة، على الرغم من ذلك، فإن سلوكيات السوائل المختلفة تمتد على نطاق واسع، تتدفق بعض السوائل بسهولة نسبيًا، مثل الماء أو الزيت، بينما يتدفق البعض الآخر، مثل

    العسل

    أو دبس السكر، ببطء شديد، بعضها زلق والبعض الآخر لزج. [1]


كما سبق التوضيح فإن حركة الجزيئات هي سبب سهولة تغيير شكل السائل لكن تجدر الإشارة هنا إلى أمور آخرى في شأن الجزيئات، مفصلة فيما يلي:


  • تتدفق السوائل لأن القوى بين الجزيئات ضعيفة بما يكفي للسماح للجزيئات بالتحرك بالنسبة لبعضها البعض، القوى بين الجزيئات هي القوى بين الجزيئات المجاورة، (لا ينبغي الخلط بين هذه القوى مع القوى داخل الجزيئية، مثل الروابط التساهمية والأيونية، وهي القوى التي تمارس داخل الجزيئات الفردية للحفاظ على الذرات معًا، وتكون القوى جذابة عندما تتفاعل الشحنة السالبة مع الشحنة الموجبة القريبة والمنفرة عندما تكون الشحنات المجاورة هي نفسها، سواء كانت موجبة أو سالبة.

  • وبمقارنة ذلك ذلك مع مادة صلبة، حيث تكون القوى بين الجزيئات قوية جدًا لدرجة أنها تسمح بحركة قليلة جدًا، في حين أن الجزيئات قد تهتز في مادة صلبة، فإنها بشكل أساسي مقفلة في بنية صلبة، كما هو معروف في وحدة خصائص المواد الصلبة، وعلى صعيد آخر من المواد توجد غازات، حيث تكون الجزيئات متباعدة جدًا بحيث تكون القوى بين الجزيئات غير موجودة فعليًا والجزيئات حرة تمامًا في الحركة والتدفق بشكل مستقل.

  • المواد الصلبة ليست سائلة، لكن السوائل تشترك معها في خاصية مهمة مختلفة، يتم تجميع السوائل والمواد الصلبة معًا بواسطة قوى قوية بين الجزيئات وهي أكثر كثافة بكثير من الغازات، مما يؤدي إلى وصفها على أنها مراحل “مادة مكثفة” لأن كلاهما غير قابل للانضغاط نسبيًا.   [2]


ما هي حالات المادة الثلاث


يمكن تعريف المادة على أنها المادة التي تشكل الكون المرئي، من المعروف أن المادة، إلى جانب الطاقة، تشكل أساس جميع الظواهر الموضوعية، في مجالات الفيزياء الكلاسيكية والكيمياء العامة، يستخدم مصطلح المادة للإشارة إلى أي مادة لها كتلة وتشغل مساحة من خلال وجود حجم.


وحالات المادة الثلاث هي الأشكال التي يمكن تكونها فيها، ثلاثة أنواع من المواد هي المواد الصلبة والسوائل والغازات، إن فهم الطبيعة الجسيمية للمادة أمر مهم، حيث أن الجسيمات التي تؤثر في التركيب ليست “قطع صلبة صغيرة” أو “قطرات سائلة صغيرة”، لكنها ذرات وجزيئات، تحدد الخصائص الفيزيائية لهذه الذرات والجزيئات حالتها.


في النهاية، تتكون جميع الأشياء العادية التي يمكن لمسها من ذرات مكونة من جسيمات دون ذرية متفاعلة، ويشتمل مصطلح “مادة” عادةً على الذرات وكل شيء مكون منها للاستخدامات العادية والعلمية على حدٍ سواء.


أيضًا، أي جسيمات (أو خليط من الجسيمات) تتصرف كما لو كانت لها كتلة وحجم متبقيان، لا يمكن الإشارة إلى الجسيمات عديمة الكتلة، مثل الفوتونات أو غيرها من ظواهر الطاقة أو الموجات، مثل الضوء أو الصوت، على أنها مادة.


تتكون المادة أيضًا من جزيئات صغيرة، الذرات هي الجزيئات التي تهم الصغيرة جدًا لدرجة لا يستطاع معها رؤية الذرات، تتجمع معظم الذرات معًا لتكوين المادة التي يمكن للفرد رؤيتها.


أمثلة على حالات المادة


المواد الصلبة والسوائل والغازات هي الحالات الرئيسية الثلاث للمادة، البلازما والعديد من الحالات الغريبة هي مواد أخرى، المادة الصلبة لها شكل وحجم محددان، ومن الأمثلة على ذلك:


  • الجليد مثال على مادة صلبة.

  • السائل له حجم محدد، لكن يمكنه تغيير شكله، الماء مثال على السائل.

  • يفتقر الغاز إلى شكل أو حجم محدد، بخار الماء والهواء أمثلة على الغاز.

  • مثل الغاز، تفتقر البلازما إلى شكل أو حجم محدد، لكن جزيئات البلازما متباعدة أكثر من جزيئات الغاز وتحمل

    شحنة

    كهربائية، البرق مثال على البلازما. [3]


المادة الصلبة هي شكل من أشكال المادة التي لها شكل وحجم محددان، تتراكم الذرات والجزيئات في معظم المواد الصلبة معًا بشكل أقرب مما كانت عليه في حالات المادة الأخرى (مع بعض الاستثناءات)، على عكس الجسيمات في حالات المادة الأخرى، غالبًا ما تتخذ الذرات والجزيئات في المادة الصلبة ترتيبات منتظمة (بلورات)، تتضمن أمثلة المواد الصلبة ما يلي:


  • قالب طوب

  • عملة

  • قضيب حديدي

  • موز

  • صخر

  • رمل

  • زجاج (لا ، لا يتدفق)

  • ورق ألومنيوم

  • جليد

  • خشب


أمثلة على السوائل


السائل هو حالة من المادة ذات حجم محدد، ولكن يمكن أن يتغير شكلها، السوائل لديها القدرة على التدفق واتخاذ شكل الحاوية الخاصة بهم، هذا بسبب وجود مساحة كافية بين الجسيمات بحيث يمكن أن تنزلق فوق بعضها البعض، من أمثلة السوائل ما يلي:


  • دم

  • عسل

  • خمر

  • ماء

  • الزئبق (معدن سائل)

  • بترول

  • لبن

  • الأسيتون

  • كحول

  • قهوة


أمثلة على المواد الغازية


  • هواء

  • غاز

    طبيعي


  • هيدروجين

  • بخار الماء

  • غاز الفريون

  • الأوزون

  • نتروجين

  • أرجون

  • غاز طبيعي [4]


المادة الغازية


الغاز هو إحدى الحالات الكلاسيكية الثلاث للمادة (الحالات الأخرى تكون سائلة وصلبة)، والتي سبق بيانها، تحت درجة الحرارة والضغط القياسيين (STP ، أو 1 atm و 273 K) ، تسمى المادة الموجودة كغاز بالغاز النقي. [5]


قد يتكون الغاز النقي من ذرات فردية (مثل غاز نبيل أو غاز ذري مثل النيون)، أو جزيئات عنصرية مصنوعة من نوع واحد من الذرات (مثل الأكسجين)، أو جزيئات مركبة مصنوعة من مجموعة متنوعة من الذرات (مثل ثاني أكسيد الكربون)، إذا كانت درجة غليان مادة ما أقل من 273 كلفن ، فيجب أن تكون المادة في شكل غاز عند STP.