شرح درس القوى داخل السوائل – حالات المادة

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

شرح درس القوى داخل السوائل – حالات المادة

نبدأ على بركة الله .

قوى التماسك :

هي قوى تجاذب كهرومغناطيسية تؤثر بها الدقائق المتماثلة بعضها في بعض وهي المسببة للتوتر السطحي واللزوجة .

ما هو التوتر السطحي ؟

التوتر السطحي هو الخاصية المتمثلة في ميل سطح السائل إلى التقلص لأقل مساحة ممكنة . وهي ناتجة عن قوى التماسك بين جزيئات المائع .

أمثلة على التوتر السطحي :

- قطرات الندى على خيوط العنكبوت

- القطرات الكروية الشكل التي تسقط على سيارة مغسولة حديثا أو مشمعة .

كما ترى في الشكل السابق فإن جميع جزيئات السائل الموجودة تحت سطحه تتأثر بقوى جذب متساوية المقدار تشدها إلى جميع الاتجاهات بواسطة الجزيئات المجاورة لها , كما تنجذب أيضا إلى الجزيئات المكونة لجدار الإناء الذي يحتوي السائل . ومن المهم ان تعلم أنه لا توجد قوة محصلة تؤثر في أي من الجزيئات تحت سطح السائل . أما عند السطح فتنجذب الجزيئات إلى أسفل وفي اتجاه  الجوانب , ولكن ليس إلى أعلى , لذا يكون هناك قوة محصلة إلى أسفل تؤثر في الطبقات العلوية , مما يؤدي إلى  ضغط الطبقة العلوية قليلا . وتعمل الطبقة السطحية في السائل كغشاء مطاطي مشدود وقوي بما يكفي لحمل الأجسام الخفيفة جدا ومنها صرصور الماء .

كيف تتكون القطرات الكروية بفعل التوتر السطحي ؟

تدفع القوة الجزيئات السطحية بحيث يصبح السطح صغيرا قدر الإمكان , حيث أن الشكل الكروي له مساحة سطح قليلة .

ملاحظة : كلما زاد التوتر السطحي زادت ممانعة السائل لتحطيم سطحه .

اللزوجة :

تتسبب قوى التماسك والتصادمات بين جزيئات المائع في الموائع غير المثالية احتكاكا داخليا يؤدي إلى إبطاء تدفق السائل , وتبريد الطاقة الميكانيكية .

ملاحظة : تعد لزوجة السائل مقياسا للاحتكاك الداخلي للسائل .

قوى التلاصق :

قوى التجاذب الكهرومغناطيسية , بواسطتها تلتصق مادة بمادة أخرى , وهي المسؤولة عن عمل الأنابيب الشعرية .

علل : عند وضع أنبوب زجاجي نصف قطره الداخلي صغير في الماء فسيرتفع الماء داخل الأنبوب .

لأن قوى التلاصق بين سطح الزجاج و جزيئات الماء أكبر من قوى التماسك بين جزيئات الماء .  (تعرف هذه الخاصية بالخاصية الشعرية )

عند النظر إلى الشكل السابق (a) نلاحظ أن الماء يصعد على جدار الانبوب الزجاجي من الخارج أما (b) فسينخفض سطح الزئبق حول الانبوب الزجاجي وذلك لان قوى التجاذب بين ذرات الزئبق أقوى من قوى التلاصق بين الزئبق والزجاج .

التبريد بالتبخر :

قد يبدو غريبا لدى البعض أن التبخر له دور في التبريد وخفض الحرارة . وهذا الأمر صحيح ولا شك فيه . ففي الأيام الحارة يفرز الجسم العرق وعند تبخره يشعر الشخص بالبرودة .  ويؤدي التبخر في برك الماء الصغيرة إلى تبريد الماء المتبقي .

ملاحظة : كلما كانت الطاقة الحركية لجزيء ما أكبر من متوسط الطاقة الحركية لمجموع الجزيئات كانت فرصته في التحرر من الماء أكبر . وعند تحرره ينخفض متوسط الطاقة الحركية للجزيئات المتبقية . وبالتالي فإن انخفاض متوسط الطاقة الحركية يؤدي إلى انخفاض درجة الحرارة .

ملاحظة : تسمى السوائل التي تتبخر بسرعة السوائل المتطايرة .

لماذا نشعر أن الجو في الأيام الرطبة أكثر دفئا منه في الأيام الجافة عند نفس درجة الحرارة ؟

في اليوم الرطب تكون كمية بخار الماء مرتفعة , بسبب وجود الكثير من جزيئات الماء في الهواء . مما يؤدي إلى تقليل احتمالية تبخر هذه الجزيئات في العرق .

التكاثف : هو عملية تحول بخار الماء إلى الحالة السائلة عند انخفاض طاقة جزيئات الماء الحركية أو درجة حرارتها .

تم بحمد الله

نستقبل أسئلتكم واستفساراتكم واقتراحاتكم في خانة التعليقات

" نرد على جميع التعليقات "

بالتوفيق للجميع ...^_^