تتغير حالة المادة عندما تكتسب طاقة أو تفقدها، فقد تتحول من الحالة الصلبة إلى السائلة، أو من السائلة إلى الغازية، أو يحدث العكس. ومن الأسئلة التعليمية المرتبطة بهذه التحولات: أي العمليات الآتية تفقد جسيمات المادة خلالها طاقة؟ الانصهار، التجمد، التسامي، أم التبخر؟
الإجابة الصحيحة: التجمد
التجمد هو تحول المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة نتيجة فقدانها طاقة حرارية تنتقل إلى الوسط المحيط. ويظهر ذلك عند وضع الماء في المجمد، حيث يفقد الحرارة تدريجيًا حتى يصل إلى درجة التجمد، ثم يتحول إلى جليد.
أثناء هذا التحول، تصبح الجسيمات أكثر انتظامًا، وتقل قدرتها على الانتقال بحرية مقارنة بالحالة السائلة. لكنها لا تتوقف عن الحركة تمامًا، بل تستمر في الاهتزاز حول مواضعها في البنية الصلبة.
لماذا لا تكون الخيارات الأخرى صحيحة؟
العمليات الثلاث الأخرى تحتاج إلى اكتساب الطاقة، ويمكن توضيحها كالتالي:
- الانصهار: تحول المادة من الحالة الصلبة إلى السائلة، مثل ذوبان الجليد عند امتصاص الحرارة.
- التسامي: تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الغازية مباشرة، مثل تحول الثلج الجاف إلى غاز دون المرور بالحالة السائلة.
- التبخر: تحول المادة من الحالة السائلة إلى الغازية، مثل تبخر الماء من سطح الملابس المبللة.
هل تنخفض درجة الحرارة أثناء التجمد؟
في المادة النقية وعند ضغط ثابت، تبقى درجة الحرارة ثابتة أثناء عملية التجمد نفسها، رغم استمرار فقدان الطاقة. فالطاقة التي تخرج خلال التحول ترتبط بتغير ترتيب الجسيمات وتفاعلاتها، ولا تعني بالضرورة انخفاض درجة الحرارة في كل لحظة.
لذلك، عند مقارنة الخيارات المذكورة، نختار التجمد؛ لأنه عملية تطلق فيها المادة طاقة إلى محيطها، بينما يمتص الانصهار والتسامي والتبخر الطاقة اللازمة للانتقال إلى حالة أخرى.
الأسئلة الشائعة
أي العمليات الآتية تفقد جسيمات المادة خلالها طاقة؟ الانصهار. التجمد. التسامي. التبخر.
التجمد هو تحول المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة نتيجة فقدانها طاقة حرارية تنتقل إلى الوسط المحيط. ويظهر ذلك عند وضع الماء في المجمد، حيث يفقد الحرارة تدريجيًا حتى يصل إلى درجة التجمد، ثم يتحول إلى جليد.
أثناء هذا التحول، تصبح الجسيمات أكثر انتظامًا، وتقل قدرتها على الانتقال بحرية مقارنة بالحالة السائلة. لكنها لا تتوقف عن الحركة تمامًا، بل تستمر في الاهتزاز حول مواضعها في البنية الصلبة.