أساسيات حالات المادة – الصلبة والسائلة والغازية
الفيزياءالفيزياء الحرارية والغازات13–14 سنة
جارٍ التحميل…
سجّل الدخول للتشغيلسخّن مادة أو برّدها لترى جسيماتها تعيد ترتيب نفسها بين الحالة الصلبة والسائلة والغازية — فكل جسيم يتحرك فعلًا تحت قوى التجاذب والتنافر بين الجزيئات، وليست حركة مرسومة مسبقًا. تسخّن شاشة «الحالات» وعاءً محكم الإغلاق أو تبرّده، وينفتح غطاؤه إذا اشتدت حرارته؛ وفي شاشة «تغيرات الحالة» تضغط بمكبس تسحبه بيدك، وتضيف جسيمات، وتقرأ مقياس الضغط، وقد ينفجر الوعاء إذا ضُغط بشدة وهو ساخن. مقتبسة من محاكاة "States of Matter: Basics" من PhET Interactive Simulations، جامعة كولورادو بولدر (CC BY 4.0)؛ وأعيدت كتابتها.
الدرس: النموذج الجسيمي للمادة وحالات المادة
ماذا تعرض
تتكون كل مادة من جسيمات صغيرة جدًا تتحرك باستمرار ويجذب بعضها بعضًا. في الحالة الصلبة تهتز الجسيمات حول مواضع ثابتة، فيكون للجسم الصلب شكل وحجم ثابتان. وفي الحالة السائلة تبقى الجسيمات متقاربة لكنها ينزلق بعضها على بعض، فيأخذ السائل شكل الإناء. وفي الحالة الغازية تتحرك الجسيمات بحرية وتملأ الوعاء كله وتصطدم بجدرانه فتولّد الضغط. التسخين يزيد سرعة الجسيمات، فتنتقل المادة من الحالة الصلبة إلى السائلة ثم إلى الغازية، والتبريد يعكس ذلك.
طريقة الاستخدام
في تبويب «الحالات» اختر «المادة»، ثم اضغط «صلب» أو «سائل» أو «غاز»، أو حرّك منزلق «تسخين / تبريد:» ولاحظ كيف تتغير حركة الجسيمات. فعّل «فتح الغطاء» وسخّن كثيرًا لترى الجسيمات تهرب. في تبويب «تغيرات الحالة» اسحب المكبس الرمادي لضغط الوعاء، واستخدم «+10 جسيمات»، وراقب مقياس الضغط. اضغط «إعادة ضبط الشاشة» للبدء من جديد.
المعاملات القابلة للتغيير
- الشاشات كاملة (3 شاشات), أساسيات (شاشتان)
- شاشة البداية الحالات, تغيرات الحالة
- المادة في البداية النيون, الأرغون, الأكسجين (O₂), الماء (H₂O)
- الجسيمات في البداية (شاشة الحالات) 20–100 جسيم
- الحالة الابتدائية صلب, سائل, غاز
أسئلة للاستكشاف
- كيف تتحرك الجسيمات في الحالة الصلبة مقارنة بحركتها في الحالة الغازية؟
- ماذا يحدث لجسيمات المادة عند تسخينها، ولماذا تتغير حالتها؟
- لماذا يرتفع الضغط عند دفع المكبس لتصغير حجم الوعاء؟
