فيزياء: مفـهـوم - حالات المادة

[أ.رحاب]

بســم الله الرحمــن الرحيــم

المفاهيم العلمية: اختبار التحصيلي العلمي - فـيـزيـاء

مفـهـوم: حالات المادة

سنستذكر في هذه الموضوعات ما يأتي:

- حساب ضغط الغاز وحجمه وعدد مولاته.
- أنواع القوى داخل السوائل.
- أمثلة على مبدأي أرخميدس وبرنولي.
- حساب تمدد المواد الصلبة.

المصدر: مركز قياس
elearning qiyas

[أ.رحاب]

مقدمة

. مقدمة .



لعلك رأيت باخرة تسير في مياه البحر, هل تساءلت كيف تطفو مثل هذه البارجة الضخمة؟

ولعلك أيضاً رأيت طائرة تطير, هل تعرف كيف يحمل الهواء الطائرة؟

[أ.رحاب]

خصائص الموائع

. خصائص الموائع .



* الضغط: القوة المؤثرة في سطح ما مقسومة على مساحة ذلك السطح.

* الضغط الجوي: يؤثر الغلاف الجوي الغازي على سطح الأرض بقوة مقدارها



* الموائع: مواد سائلة أو غازية تناسب أو تتدفق, وليس لها صورة محددة.

:: القانون العام للغازات ::





:: فـأس ::
تصنع رؤوس الفؤوس مدببة ليزداد الضغط المؤثر بها في الأرض.

[أ.رحاب]

خصائص الموائع

. خصائص الموائع .

* قانون الغاز المثالي: حسب نظرية الحركة الجزيئية, فإن الثابت في القانون العام للغازات: يعتمد على عدد الجزيئات N.

واستخدم عدد المولات بدلاً منه لتصبح العلاقة: PV = nRT

* التمدد الحراري: خاصية للمواد في حالاتها جميعها, تسبب تمدد المادة فتصبح أقل كثافة عند التسخين.

ومن تطبيقاتها:
- دورات الهواء في الغرفة.
- تحرك المياه في البحيرات.

[أ.رحاب]

القوى داخل السوائل

. القوى داخل السوائل .

تتنوع القوى التي تكون داخل السوائل إلى الآتي:

- قوى التماسك: قوى تماسك كهرومغناطيسية تؤثر بين جزيئات المادة الواحدة.
ومن أمثلتها: خاصية التوتر السطحي.

- قوى التلاصق: قوى تجاذب كهرومغناطيسية تؤثر بين جزيئات المواد المختلفة.
ومن أمثلتها: الخاصية الشعرية.
الخاصية الشعرية: ارتفاع السوائل داخل الأنابيب.

- التوتر السطحي: ميل سطح السائل إلى التقلص لأقل مساحة ممكنة.

- اللزوجة: مقياس للاحتكاك الداخلي بين جزيئات المائع.
ومن أمثلتها: سوائل عالية اللزوجة تنزل ببطء كالعسل وسوائل أسرع في النزول مثل الماء.

- التبخر: قدرة الجزيئات المتحركة على النفاذ خلال الطبقة السطحية للسائل.

- التكثف: تحول البخار إلى سائل عند تبريده.

[أ.رحاب]

الموائع الساكنة والموائع المتحركة

. الموائع الساكنة والموائع المتحركة .



:: الموائع الساكنة ::

* مبدأ باسكال: أي تغير في الضغط المؤثر عند أي نقطة في المائع, ينتقل في الاتجاهات جميعها داخل المائع بالتساوي.

من تطبيقاته: المكبس الهيدروليكي.

* ضغط المائع: يحسب من خلال القانون الآتي:

* أما قوة الطفو: فيكون حسب الآتي:

* حالة الجسم في الماء:
- طافٍ: كثافة الجسم < كثافة المائع.
- معلق: كثافة الجسم = كثافة المائع.
- غاطس: كثافة الجسم > كثافة المائع.

:: الموائع المتحركة ::

* مبدأ برونلي: إن تزايد سرعة المائع يؤدي إلى نقصان ضغطه.

من تطبيقاته: رش الطلاء, مرذاذ العطر.

[أ.رحاب]

المواد الصلبة

. المواد الصلبة .




* تختلف المواد الصلبة عن المواد السائلة في أنها قاسية, وتحتفظ بصورتها.

* الشبكة البلورية: نمط ثابت ومنتظم يتشكل عندما تنخفض درجة حرارة السائل, بحيث يقل متوسط الطاقة الحركية لجزيئاته.

:: التمدد الحراري للمواد الصلبة ::


* التمدد الطولي: كما في الشكل المقابل.
* ويمكن حساب التغير في الطول باستخدام القانون الآتي:





* التمدد الحجمي:



* بالطريقة نفسها يمكن حساب معامل التمدد الحجمي لحجم ما , لاحظ أن .

* من تطبيقات التمدد الحجمي:
المزدوج الحراري: وهو شريحة ثنائية المعدن, تستخدم في منظمات الحرارة.