حالات المادة وتغيراتها

1.5. النموذج الحبيبي للمادة

نقترح عليك نموذجا يسمح بشرح خواص المادة. تتكون المادة من حبيبات صغيرة جدا لا يمكن رؤيتها، وتتميز هذه الحبيبات بالخصائص التالية:

• احتفاظها بنفس الأبعاد ونفس الكتلة.
• عدم تغير عددها في الجسم الواحد.
• عدم تشوهها.
• يفصل بينها فراغ.
• يمكنها أن تكون مضطربة.

توظيف النموذج الحبيبي للمادة

استنادًا إلى التمثيل الحبيبي للمادة (الوثيقة 8)، يمكنك التعرف على الحالات الفيزيائية للمادة:

• الحالة الصلبة: الحبيبات متقاربة جدًا ومرتبة بشكل منتظم، مع مسافات صغيرة بينها. هذا يفسر ثبات الشكل والحجم في المواد الصلبة.
• الحالة السائلة: الحبيبات متقاربة لكنها أقل ترتيبًا من الحالة الصلبة، وتتحرك بشكل حر نسبيًا، مما يفسر قدرة السوائل على أخذ شكل الإناء مع الحفاظ على حجم ثابت.
• الحالة الغازية: الحبيبات متباعدة جدًا وتتحرك بحرية تامة، مما يفسر إمكانية ضغط الغازات واتخاذها شكل الإناء الذي توضع فيه.

تمثيل المواد باستخدام النموذج الحبيبي

في الزجاجيات (الوثيقة 9)، توجد المواد التالية: قطعة جليدية مكعبة، زيت، هواء. سيتم تمثيل كل مادة باستخدام النموذج الحبيبي:

1. قطعة جليدية مكعبة

في الحالة الصلبة مثل قطعة الجليد:

• الحبيبات متقاربة جدًا ومرتبة بشكل منتظم.
• تتواجد الحبيبات في شبكة متماسكة مما يعكس الشكل الثابت والصلابة.
• المسافات بين الحبيبات صغيرة، مما يجعل الجليد يحتفظ بشكله وحجمه الثابت.

2. زيت

في الحالة السائلة مثل الزيت:

• الحبيبات متقاربة لكن غير منظمة.
• تتحرك الحبيبات بحرية أكبر مقارنة بالحالة الصلبة، مما يفسر قدرة الزيت على أخذ شكل الإناء.
• المسافات بين الحبيبات أكبر من الحالة الصلبة، مما يتيح للزيت التدفق وتغيير شكله حسب الوعاء.

3. هواء

في الحالة الغازية مثل الهواء:

• الحبيبات متباعدة جدًا وتتحرك بحرية تامة.
• لا توجد ترتيب منتظم بين الحبيبات، مما يسمح للهواء بملء أي حجم ويأخذ شكل الإناء.
• المسافات بين الحبيبات كبيرة جدًا مقارنة بالحالة السائلة أو الصلبة.

يمكنك تصور التمثيل الحبيبي لكل مادة من خلال النظر إلى ترتيب الحبيبات والمسافات بينها، مما يساعد في فهم خصائص المادة في كل حالة فيزيائية.