اي العمليات تفقد جسيمات الماده خلالها الطاقه.. هناك العديد من العمليات المختلفة التي تفقد جسيمات المادة من خلالها الطاقة.ويعد من أهم الأسئلة التي تداول من قبل العديد من الطلاب. ويمكن التعرف على تلك العمليات من خلال الفقرات الآتية.
عملية التجمد
- تحدث عملية التجمد من خلال ترابط العديد من جزيئات الحالة السائلة بشكل غير كبير وغير محكم.
- كما أن قوى الجذب بين الجزيئات التي تتواجد في الجليد تكون ضعيفة عن قوى الجذب التي تتواجد بين المواد الصلبة.
- ويمكن أن يتم ذلك لأن الطاقة الحرارية التي تنتقل إلى الجزيئات خلال عملية التحويل من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة يكون أكبر من الطاقة التي تتواجد في الجزيئات التي ترتبط ببعضها وبالشبكة البلورية التي تكون موجودة في المادة الصلبة.
- كما أن الطاقة التي تتواجد في الطاقة الشبكية للمادة الصلبة عند انخفاض درجة الحرارة لمادة ما من خلال استخلاص الحرارة من المادة وكذلك قلة الضغط؛ وبالتالي يمكن للجزيئات أن تفقد طاقتها الحركية، وتقترب من بعضها البعض؛ ومن ثم يتم بشكل تدريجي كسب الطاقة الكامنة؛ وبالتالي يكونون مستقرين إلى حد كبير.
- وبالتالي في تلك الحالة يمكن أن يتم تحويلها إلى مادة صلبة من العديد من أشكال الماء المستقرة.
عوامل مؤثرة بالتجمد
- تؤثر طبيعة القوى بين الجزيئات السائلة بصورة مباشرة على نقطة تجمد المادة فمثلا حين تكون قوى التجاذب بين الجزيئات وبين جزيئات السائل قوية ففي تلك الحالة تكون نقطة التجمد مرتفعة.
- وإذا كانت القوى بين الجزيئات ضعيفة فإن نقطة التجمد سوف تكون منخفضة كما أنه يمكن أن يؤدي إلى التغيير في ظروف الضغط كما أنه يؤثر بشكل كبير في درجة تجمد المادة.
أمثلة على التجمد
- جليد البحر: تبدأ مياه المحيط في التجمد ويمكن أن يحدث تكوين بلورات جليدية صغيرة الحجم والتي تشبه الإبرة، يمكن أن يتراوح حجم البلورات الجليدية من 3 إلى 4 ملم في القطر حيث لا يتجمد الملح في المحيط وبالتالي تقوم البلورات بطرد الملح من الماء ومن ثم تتكون البلورات المفلطحة من مياه عذبة ونقية إلى حد كبير.
- الأطعمة المجمدة: يعد التجمد هو من الطرق الآمنة لكي تحافظ على الطعام وبالتالي لن تكون هناك ما يؤدي إلى التسمم الغذائي أو يسبب تلف الطعام وذلك نتيجة للكائنات الحية الدقيقة التي تتكون نتيجة لتخزين الطعام في درجة حرارة أقل من -12 درجة مئوية وذلك يمكن أن يحدث خلال عملية التجمد الأولية والتي يمكن أن تنخفض من خلالها درجة حرارة الطعام لأقل من -12 درجة مئوية لبضع ساعات وبالتالي لا يوفر لها الارتفاع عن 7 درجات مئوية خلال الذوبان.
- تصلب الحمم البركانية في الصخور الصلبة: الانصهار هو عبارة عن شكل منصهر من الصخور المختلفة والتي تتواجد أسفل سطح الأرض والتي يتم إخراجها من خلال بركان أو حدوث شيء آخر وتعرف المواد المستخرجة في تلك الحالة باسم الحمم البركانية والانصهار وهو الذي يكون شديد السخونة ويتراوح درجة حرارته من 700 حتى 1300 درجة مئوية، وتكون درجة الحرارة شديدة السخونة وهي التي تكون مسؤولة عن حالتها السائلة وقد يتجمد هذا الشكل السائل من الصهارة وذلك عند العمل على تبريده وبالتالي يمكن أن يأخذ الشكل المتصلب من الصهارة التي تكون على شكل صخور وهي التي تعرف باسم الصخور النارية.
عملية الانصهار
- يعد للانصهار نوعان أساسيان من التفاعلات النووية حيث يوجد الاندماج النووي وهو عبارة عن تفاعل يتم اصطدامه من خلال نواتان ضوئيتان أو أكثر لكي تشكل نواة ثقيلة وهذا ما يحدث في عملية الاندماج النووي بالعناصر ذات العدد الذري القليل مثل الهيدروجين.
- وهناك نوع آخر ويكون عكس الاندماج النووي وهو الانشطار النووي حيث تنقسم العناصر الثقيلة وتعمل على تشكيل عناصر أخف وهو ما ينتج عن كل من عملية الاندماج والانشطار النووي ويكون كمية كبيرة جداً من الطاقة.
أمثلة على الانصهار
- الانصهار النووي: هو عبارة عن إعادة عمل نووي ويتم تقسيمه إلى نواة ذرة ثقيلة ومنها اليورانيوم والذي يتم تقسيمه إلى جزأين متساويين مع وجود كمية كبيرة جداً من الطاقة ويمكن العمل على تحرير تلك الطاقة حيث إن الطاقة تربط كل نواة بنواة أخرى وتكون متوسطة الكتلة حيث يمكنها أن تستعين بظاهرة الانشطار النووي بالمفاعلات النووية التي تساعد على إنتاج الطاقة.
- الاندماج النووي: هي تلك العملية التي تندمج فيها النوى الخفيفة والتي تكون مثل نوى غاز الهيدروجين للعمل على تكوين نواة تكون أثقل كما يساعد على ذلك وجود كمية كبيرة جداً من الطاقة والتي تبلغ الطاقة المنبعثة في التفاعل إلى الاندماج من هذا النوع والذي يكون مقارب لحوالي 24 ميجا فولت، ولكن بالنسبة لتفاعل الانشطار الذي يكون به اليورانيوم يمكن أن يتم إطلاق حوالي 200 ميجا إلكترون فولت لكل تفاعل حيث إن التفاعلات بالاندماج تكون مسؤولة عن إنتاج الطاقة في الشمس وكذلك النجوم الأخرى.
عملية التبخر
- يمكن أن تحدث عملية التبخر عند تحول المادة السائلة إلى غاز حيث إنه عندما يسخن الماء يتبخر ويمكن أن تتحرك الجزيئات بسرعة كبيرة حيث تهرب للغلاف الجوي على شكل جزيئات من بخار الماء.
- يعتبر التبخر هو جزء من دورة حياة المياه حيث تساعد الحرارة التي تنبعث من وجود الشمس على تشغيل عملية التبخر والتي يمكن أن تمتص الرطوبة من التربة في الأرض، وبالتالي في المحيطات والبحيرات يمكن أن يقل منسوب المياه نتيجة لتعرضها للطاقة الشمسية.
عوامل مؤثرة في التبخر
- درجة الحرارة: عندما يحدث ارتفاع لدرجة الحرارة يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع معدل التبخر ويحدث هذا في درجات الحرارة المرتفعة حيث تتحرك الجزيئات بشكل سريع وبالتالي من الأفضل أن يكون للجزيء الكثير من الطاقة لكي تتمكن من الانفصال عن السائل لكي يصبح غاز.
- سرعة الرياح: تعد سرعة الرياح ومعدل التبخر يتناسب بشكل طردي مع بعضها البعض ويتناسب أيضاً مع سرعة الرياح وبالتالي يمكن أن يرتفع معدل التبخر.
- مساحة السطح: عند ارتفاع مساحة السطح يمكن أن يزداد معدل التبخر وبالتالي كلما تعرضت مساحة أكبر للهواء وهذا يعمل على توفير جزيئات الماء لكي يتم الحصول على كمية كبير من الطاقة الحرارية في البيئة المحيطة الخاصة بها.
- الرطوبة: ترتبط الرطوبة بعلاقة عكسية مع معدل التبخر حيث إن قلة الرطوبة يمكن أن تزيد من عملية التبخر والعكس صحيح.
- ضغط الهواء: يمكن أن يؤثر ضغط الهواء على التبخر حيث في حالة لو كان ضغط الهواء عالي على سطح الماء لم يتم تبخر الماء بسهولة من خلال الضغط على الماء وبالتالي يكون من الصعب على الماء أن تصل إلى الغلاف الجوي مثل البخار الجوي، وفي الغالب تكون العواصف هي نظام كبير من الضغط والذي يمنع عملية التبخر.
يسعدنا أنضمامكم لنا 👇👇
https://t.me/school_ksa
