المادة: هي كل ما له كتلة ويشغل حيزاً من الفراغ.
الهواء الذي نتنفسه، الماء الذي نشربه، الصخور، الكتب، وحتى أنت! كل هذه مواد لأنها تشغل حيزاً ولها كتلة.
الخصائص:
أمثلة: الجليد، الحديد، الخشب، الصخور
الخصائص:
أمثلة: الماء، العصير، الزيت، الحليب
الخصائص:
أمثلة: الهواء، بخار الماء، الأكسجين، ثاني أكسيد الكربون
التعريف: مقدار ما يحتويه الجسم من مادة.
وحدة القياس: الجرام (جم) أو الكيلوجرام (كجم)
أداة القياس: الميزان
ملاحظة: الكتلة لا تتغير بتغير المكان (على الأرض أو القمر).
التعريف: مقدار الحيز الذي يشغله الجسم.
وحدة القياس: السنتيمتر المكعب (سم³) أو اللتر (ل)
أداة القياس: المخبار المدرج (للسوائل)
ملاحظة: الحجم يتغير بتغير درجة الحرارة والضغط.
التعريف: كتلة وحدة الحجوم من المادة.
القانون: الكثافة = الكتلة ÷ الحجم
وحدة القياس: جم/سم³ أو كجم/م³
تطبيق: إذا كانت كثافة الجسم أقل من كثافة الماء (1 جم/سم³) فإنه يطفو.
التعريف: خصائص يمكن ملاحظتها أو قياسها دون تغيير نوع المادة.
أمثلة:
التعريف: خصائص تصف قدرة المادة على التفاعل وتكوين مواد جديدة.
أمثلة:
حالات أخرى للمادة:
هل تعلم؟
التعريف: هي مجموع طاقتي الحركة والوضع لجميع جسيمات المادة.
تعتمد على:
مثال: حوض السباحة الدافئ طاقته الحرارية أكبر من إبريق الشاي الساخن، لأن عدد جزيئات الماء في الحوض أكبر بكثير.
التعريف: مقياس لمتوسط الطاقة الحركية لجسيمات المادة.
وحدة القياس: الدرجة المئوية (°م) أو الكلفن (K)
أداة القياس: الترمومتر (مقياس الحرارة)
ملاحظة: لا تعتمد على كمية المادة، بل على سرعة جزيئاتها فقط.
القاعدة الذهبية: تنتقل الحرارة دائماً من الجسم الأسخن (الأعلى درجة حرارة) إلى الجسم الأبرد (الأقل درجة حرارة) حتى يتساويا في درجة الحرارة.
طرق انتقال الحرارة:
يمكن للمادة أن تتحول من حالة إلى أخرى عند اكتسابها أو فقدانها للطاقة الحرارية.
التعريف: تحول المادة من الحالة الصلبة إلى السائلة.
الطاقة: تكتسب المادة طاقة حرارية
مثال: ذوبان الجليد، ذوبان الشمع
درجة الانصهار: درجة الحرارة التي تنصهر عندها المادة (جليد = 0°م)
التعريف: تحول المادة من الحالة السائلة إلى الصلبة.
الطاقة: تفقد المادة طاقة حرارية
مثال: تجمد الماء وتحوله إلى جليد
درجة التجمد: درجة الحرارة التي تتجمد عندها المادة (ماء = 0°م)
التعريف: تحول المادة من الحالة السائلة إلى الغازية.
الطاقة: تكتسب المادة طاقة حرارية
مثال: غليان الماء، تبخر الكحول
درجة الغليان: درجة الحرارة التي يغلي عندها السائل (ماء = 100°م)
التعريف: تحول المادة من الحالة الغازية إلى السائلة.
الطاقة: تفقد المادة طاقة حرارية
مثال: تكوّن قطرات الماء على الزجاج البارد، تكوّن الندى
التعريف: تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الغازية مباشرة دون المرور بالحالة السائلة.
الطاقة: تكتسب المادة طاقة حرارية
مثال: الجليد الجاف (ثاني أكسيد الكربون الصلب)
أثناء تغير حالة المادة (مثل الانصهار أو الغليان)، تثبت درجة الحرارة رغم استمرار اكتساب المادة للطاقة الحرارية أو فقدانها.
السبب:
الطاقة الحرارية المكتسبة تُستهلك في كسر الروابط بين الجزيئات وتغيير حالتها، وليس في رفع درجة حرارتها. لذلك تثبت درجة الحرارة حتى تكتمل عملية التحول بالكامل.
مثال:
عند تسخين الجليد، ترتفع درجة حرارته حتى تصل إلى 0°م، ثم تثبت حتى ينصهر كل الجليد، ثم تبدأ درجة حرارة الماء في الارتفاع مرة أخرى.
هل تعلم؟
في هذا المختبر الافتراضي، ستقوم بتسخين الماء ومراقبة تحولاته من الحالة الصلبة (جليد) إلى السائلة ثم الغازية (بخار).
الحالة الحالية: جليد (صلب)
درجة الحرارة 0°م - الجليد يبدأ في الانصهار
اسحب كل مادة وضعها في الحالة الصحيحة:
اضغط على كل تحول لمعرفة هل المادة تكتسب أم تفقد طاقة حرارية:
اضغط على المفهوم ثم اضغط على تعريفه الصحيح:
اختبر معلوماتك في الدرسين معاً! أجب عن الأسئلة التالية:
1. ما هي المادة؟
2. أي من الخصائص التالية characteristic فيزيائية؟
3. ما الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة؟
4. ماذا يحدث لدرجة حرارة الجليد أثناء انصهاره؟
5. أي من التحولات التالية تفقد فيه المادة طاقة حرارية؟
6. ما هي الكثافة إذا كانت كتلة الجسم 50 جم وحجمه 10 سم³؟
7. تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الغازية مباشرة يُسمى:
8. أي من الأمثلة التالية يمثل تحولاً كيميائياً؟