[ تعرٌف على ] سائل

تم النشر اليوم 14-12-2025 | [ تعرٌف على ] سائل
تم النشر اليوم [dadate] | سائل

مخطط الطور (منحنى حالات المادة)

في النقطة الثلاثية تتواجد الثلاثة حالات للماء في نفس الوقت: الحالة الصلبة، والحالة السائلة، والحالة الغازية. ويمثل الأخضر تواجد الحالتين الميء السائل والثلج. بارتفاع درجة الحرارة يجب أن نرفع الضغط لكي نحافظ على تواجد الحالتين في نفس الوقت، وإلا يتحول (ينصهر) الثلج إلى ماء. ويمثل الخط الأزرق غليان الماء وتحوله إلى بخار. بارتفاع الضغط ترتفع درجة حرارة الغليان، وطالما نتحرك على الخط الأزرق يكون لدينا حالتين في توازن، أي ماء يغلى وفوقه بخار ساخن. ويمكننا الاستمرار في رفع الضغط ودرجة الحرارة حتي نصل إلى النقطة الحرجة (critical point)، وعندها نصل إلى حالة لا يكون فيها الماء سائلا ولا بخارا، بل هي حالة تجمع بين الاثنين في مخلوط مشبع عالي الضغط والحرارة. وتبلغ النقطة الحرجة للماء عند درجة حرارة 647 كلفن أو 374 درجة مئوية. ويصل الضغط عند تلك النقطة إلى 218 ضغط جوي. تعمل محطات القوي لاستغلال الماء وبخاره في تلك الحالة لتوليد الطاقة الكهربائية بوساطة التوربينات. وكما نعرف من دورة كارنو ترتفع كفاءة الإنتاج بارتفاع درجة حرارة البخار (وتبلغ الكفاءة عند النقطة الحرجة 39%). لذلك تبذل محطات التوليد مجهودات لتسخين تلك الحالة المائية البخارية لدرجات أعلى من 374 درجة مئوية، لكي ترفع كفاءة تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية، ومن تلك المحطات ما تصل كفاءته 46% .

حالات أخرى للمادة

بالإضافة إلى تلك الثلاثة حالات للمادة المعتادة في حياتنا اليومية، تعرفنا في العصر الحديث على حالات جديدة للمادة لم تـُعرف من قبل. وتُشكل حالة البلازما (فيزياء)، حالة المادة تحت درجات حرارة عالية جدا، حيث تنفصل الإلكترونات عن الذرة. هذه حالة غير مألوفة تتصرف فيها الجسيمات المتأينة والإلكترونات بطريقة غريبة، ولذلك تسمى البلازما. من تطبيقات البلازما محاولات ترويض الطاقة الهيدروجينية في الانصهار النووي. كذلك حالة الميوعة الفائقة التي اكتشف عام 1904 عند تبريد غاز الهيليوم تحت درجة حرارة 17و2 كلفن. في حالة الميوعة الفائقة يتسلق السائل جدران الوعاء ويغطيه تماما من الداخل. وإذا وجد ثقب أعلى الوعاء خرج منها في حالته السائلة. كما أن السائل في هذه الحالة لا يدور عندما نقوم بتدوير الوعاء وتصل درجة لزوجته الصفر. حالات جديدة للمادة نعرفها في النجوم النيوترونية، والنجوم المسماة القزم الأبيض، حيث ينهار البناء الذري وتتجمع جميع أنوية الذرات مع بعضها مشكلة مادة تزيد كثافتها عن مئات الآلاف من كثافة المواد المعهودة.

شرح مبسط

تعديل - تعديل مصدري - تعديل ويكي بيانات