النموذج الجسيمي الحركي للمادة

 

النموذج الجسيمي الحركي للمادة

سوف نتعرف على الاختلاف بين الذرات والجزيئات.

الاختلاف بين الذرات والايونات.

المباديء الاساسية للنموذج الجسيمي الحركي.

تأثير الشوائب على درجة الانصهار ودرجة الغليان.

منحنيات التبريد والتسخين.

رابط تحميل الفيديو

يصف الحالات الثلاث للمادة ( الصلبة ، السائلة ، الغازية) والتغيرات التي تحدث فيها بينها استناداً إلى مفهوم حركة الجسيمات.

الذرة : اصغر جسيم في المادة.

الجزيء : اندماج ذرتين او اكثر .

ايون : جسيم يحمل شحنة موجبة او سالبة.

التشابة بين الذرات والجزيئات : متعادلة الشحنة

الاختلاف بين الذرات والجزيئات 

الذرة تتكون من جسيم واحد فقط .

الجزيء يتكون من ذرتين او اكثر.

الاختلاف بين الذرات والايونات

الذرة تتكون من جسيم واحد فقط

الايون يمكن ان يكون ذرة او جزيء

الذرة متعادلة كهربياً

الأيون مشحون بشحنة سالبة او موجبة.

المباديء الاساسية للنموذج الجسيمي الحركي

1- تتكون المواد جميعها من جسيمات بالغة الصغر(ذرات ، جزيئات ، أيونات)

2- تكون الجسيمات في حركة دائمة (تزداد بارتفاع درجة الحرارة)

3- حرية الحركة وترتيب الجسيمات مختلفة بين حالات المادة الثلاث.

4- اصطدام ذرات الغاز بجدران الوعاء ينتج غاز ويزداد بزيادة عدد هذه الاصطدامات.

النموذج الجسيمي الحركي للمادة

المادة الصلبة : تكون الجسيمات في المادة الصلبة 

- متراصة بقوة معاً

- في ترتيب منتظم أو شبكي

- غير قادرة على الحركة بحرية ،

ولكنها ببساطة تهتز في أماكنها الثابتة.

السائل : تكون الجسيمات في السائل 

- متراصة الى حد ما.

- في ترتيب غير منتظم.

- قادرة ان تتحرك ويتجاوز بعضها بعضاً.

الغاز : تكون الجسيمات في الغاز 

- غير منتظمة تماماً .

- منتشرة بشكل متباعد جداً ، مقارنتا بالحالتين الصلبة والسائلة .

- تتحرك عشوائياً.

الانصهار:تتحول المادة الصلبة الى الحالة السائلة بالتسخين .

حيث ترتفع درجة الحرارة فتهتز الجسيمات بدرجة أكبر وتتمدد المادة الصلبة 

تمتلك الجسيمات طاقة كافية لكسر تماسكها فتتحرك بحرية أكبر وتنصهر المادة الصلبة.

التبخر والغليان : تتحول المادة من الحالة السائلة الى الحالة الغازية بالتسخين

حيث تسخن الجزيئات فتتحرك بسرعة أكبر 

تمتلك بعض الجزيئات طاقة كافية لكسر قوى التجاذب فيما بينها والانفلات عن السطح.

كلما ارتفعت درجة الحرارة زاد عدد الجزيئات المتبخرة.

الغليان تبقى درجة الحرارة ثابتة و تسرع الطاقة المضافة حركة الجسيمات فتتغلب على القوى المسببة لتماسك جسيمات السائل.

الانصهار : تبقى درجة الحرارة ثابتة تستخدم الطاقة المضافة للتغلب على القوى المسببة لتماسك الجسيمات في الشبكة.

تأثير الشوائب على درجات الانصهار والغليان

ماء البحر : يتجمد عند درجة حرارة اقل من الصفر ويغلي عند درجة حرارة اعلى من 100C لانه غير نقي يحتوي على شوائب (الملح) عند تسخينة يتبخر الماء وتتبقى كمية من الملح.

منحنيات التبريد والتسخين

يستخدم لتتبع درجات حرارة عينة قبل الانصهار وبعده . كذلك يتم استخدامه لتسخين سائل حتى يصل لدرجة غليانه. وتستخدم النتائج لرسم منحنى التسخين. كما يتم استخدامه لتبريد غاز وتكثفة لسائل، ورسم منحنى التبريد.

اثناء انصهار المادة النقية أو غليانها، تبقى درجة الحرارة ثابتة إلى حين انتهاء العملية كلياً . وكذلك الحال في العمليات العكسية 

( التكثيف و التجمد )

يتم امتصاص طاقة اثناء عملية الانصهار والتبخر في المقابل يتم تحرير طاقة في العمليات العكسية (التكثيف و التجمد)

عند تبريد السائل بخفض درجة الحرارة تفقد الجسيمات الطاقة الحرارية التي كانت تمتلكها في الحالة السائلة فتقل حركتها وتقترب من بعضها البعض وتصبح متراصة واكثر تماسكا لتتحول إلى الحالة الصلبة.

درجة الحرارة لا تبقى ثابتة اثناء عملية التجمد، وذلك لان شمع البرافين مخلوط وليس مادة نقية.