القوى التي يجب التغلب عليها عند صهر الثلج

يدرس الطلاب في مادة العلوم عملية انصهار الثلج وتحول المياه من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، وتفسر الشروحات العلمية الخاصة بهذه العملية كيفية تحول المياه وما هي القوى التي يتم التغلب عليها عند إجراء عملية صهر الثلج .

القوى التي يجب التغلب عليها عند صهر الثلج

• قبل شرح ما هي القوى التي يجب التغلب عليها عند صهر الثلج يجب أولاً التعرف على ما هو الثلج.
• يُعرف الثلج على إنه الحالة الصلبة للماء والتي تنتج عن تجمد السائل أو بخار الماء.
• يحدث التجمد للماء ويتحول إلى ثلج عندما تكون درجة الحرارة أقل من الصفر المئوي.
• وتبدأ بلورات الثلج بالتجمع عندما تكون درجة الحرارة 4 مئوية عندها تتحول حالة الماء من السائلة إلى الصلبة.
• يمكن متابعة تلك الظاهرة بشكل ملحوظ عند ملاحظة تجمد مياه الأنهار نتيجة انخفاض درجة الحرارة إلى 4 مئوية.

شاهد أيضًا: يتكون الماء من اتحاد غاز الهيدروجين

ما هي درجة انصهار الثلج

• يمكن أن يتحول الثلج مرة أخرى من الحالة الصلبة إلى السائلة عند تعرضه لدرجة الانصهار المعروفة.
• يتم تسجيل درجة الانصهار في الغرفة العادية حيث إن الهواء الجوي يكون أكثر دفئًا من الثلج بالتالي يتسبب في انصهار جزيئات المياه.
• يمكن أن نستنتج من ذلك إن الثلج ينصهر إلى ماء نتيجة لأن درجة حرارته أبرد من الماء.

ما هي القوى التي يتم التغلب عليها عند صهر الثلج

• يذوب الثلج وينصهر و يتحول من الحالة السائلة إلى الصلبة عندما تتفكك الروابط الجاذبة بين مكوناته.
• من ثم تعمل عملية الانصهار على إبعاد هذه الجزيئات عن بعضها البعض.
• وتعرف هذه الروابط التي تمسك بين جزيئات الثلج باسم الروابط الأيونية.

كيف يتم صهر الثلج

• يبدأ التفكير في صهر الثلج من خلال تحديد قوة الجذب التي توجد بين الجزيئات في الكتلة المتجمدة.
• يتم صهر الثلج من خلال تسخينه واكسابه طاقة حرارية حيث يتم تفكيك الروابط بين مكوناته.
• تساعد هذه الطاقة المكتسبة على اكساب الثلج طاقة حركية تسهل عملية انصهاره.
• ينتج عن ذلك وجود ضعف في بنية الثلج وارتباطه ومن ثم تبدأ جزيئاته في التفكك والتمدد ويتحول إلى ماء سائل ترتبط جزيئاته بعضها ببعض.
• من هنا نستنتج إن نقطة الانصهار تختلف من مادة إلى مادة ويتوقف ذلك على قوة الجذب الموجودة بين الجزيئات في المواد.

شاهد أيضًا:  أسوأ العواصف الثلجية في التاريخ وعدد ضحاياها

ما هي حالات الماء الثلاثة

وفي سياق الحديث حول القوى التي يجب التغلب عليها عند صهر الثلج تُعرف الماء على إنها مادة نقية عديمة اللون والرائحة وهي تتواجد في ثلاث حالات هم:

الحالة السائلة

• هي الشكل أو الصورة المعروفة للماء.
• تتفاوت درجة حرارتها قد تكون باردة أو متوسطة أو مرتفعة.
• يكثر استخدام الماء في حالته السائلة في أغراض متعددة حيث يمكن استخدامه في الري أو الشرب أو الغسيل.

الحالة الصلبة للماء

• يكون الماء في حالته الصلبة عندما يتجمد ويتحول إلى ثلج ويحدث ذلك عندما يتعرض لدرجة حرارة منخفضة عن المعتاد.
• يحدث للماء في هذه الحالة تباعد بين الجزيئات ومن ثم تتحول إلى مادة أقل كثافة من الماء لذلك يمكن ملاحظة إن الثلج يطفو فوق الماء.
• تعرف هذه المادة بالجليد أو الثلج.

الحالة الغازية للماء

• هي الصورة الثالثة التي من الممكن أن يتواجد فيها الماء حيث يتحول إلى الحالة الغازية.
• أكبر مثال على الصورة الغازية هي بخار الماء وهي تتواجد بصورة كبيرة في الهواء.
• يتكون بخار الماء عند وصوله لدرجة الغليان حيث ترتفع درجة الحرارة ويتحول من الحالة السائلة إلى الغازية.
• يتشكل بخار الماء عند وصول الحرارة إلى 100 درجة مئوية أو 212 درجة فهرنهايت .
• يمكن رؤية بخار الماء في السماء على هيئة سحب صغيرة.
• سحابة البخار وهي عبارة عن نسخة مصغرة للسحب التي يمكن رؤيتها في السماء وتعرف باسم الغيوم.
• هذا البخار هو المسؤول عن سقوط الأمطار ويحدث ذلك عندما تتبخر المياه عند سطح البحر أثر تعرضها لدرجة حرارة تصل إلى 100 درجة مئوية أو 212 درجة فهرنهايت.
• عندها تمتزج القطرات المتبخرة مع الغبار الموجود في الهواء وتسقط الأمطار في صورتها الطبيعية.
• أما بالنسبة للثلوج والأمطار الباردة تسقط عندما تكون درجة الحرارة منخفضة.

لايفوتكم:  أسوأ العواصف الثلجية في التاريخ وعدد ضحاياها

ما هي العمليات التي تتعرض لها المياه

استكمالاً لحديثنا حول القوى التي يجب التغلب عليها عند صهر الثلج تتعرض المياه أثناء تحولها من حالة إلى أخرى إلى العديد من العمليات وتتمثل أهم هذه العمليات في:

نقطة الغليان

• تتعرض المياه للغليان عند تسخينها أو تعريضها لدرجة حرارة عالية.
• وتقوم جزيئات المياه بالغليان عند تعريضها لمستوى متصاعد من الحرارة.
• من المعروف إن درجة غليان كل مادة تختلف حسب نوع القوة بين جزيئاتها.

عملية التبخير

• تحدث عملية التبخير عند تسخين المياه نتيجة ارتفاع درجة حرارة الماء إلى 100 درجة مئوية.
• وعندما تصل المياه إلى نقطة الغليان تبدأ في التبخر وتتصاعد مكونة سحب صغيرة على هيئة غيوم.

عملية التكاثف

• تحدث هذه العملية للماء نتيجة انخفاض درجة الحرارة حيث يتحول البخار إلى ماء نتيجة تكثيف المياه.
• يعتبر التكاثف عملية عكسية للتبخير.
• يجري الاعتماد على التكثيف من أجل صناعة الماء المقطر من البخار.
• تبدأ عملية التكاثف من خلال تبخير المياه بعد تسخينه ومن ثم يتم تبريد هذا البخار لكي يرجع إلى حالته السائلة مرة أخرى.

عملية التجميد

• هي أحد العمليات التي تتحول فيها المياه من الحالة السائلة إلى الصلبة.
• ويحدث ذلك عندما تتعرض الماء لدرجة حرارة منخفضة حيث تبدأ في التجمد وتتحول إلى ثلج أو جليد.
• غالبًا ما تحدث عملية التجمد عند الوصول الي درجة حرارة معينة و هي 0 درجة مئوية.

شاهد أيضًا:  ظواهر طبيعية مرعبة (تقرير مصور)

عملية الذوبان

• تعتبر أحد العمليات الهامة التي تتعرض لها المياه وفيها تتحول من الحالة الصلبة إلى السائلة.
• تُعرف أيضًا هذه العملية باسم الانصهار حيث تفقد الماء الروابط بين جزيئاتها نتيجة التسخين.
• غالبًا ما تتعرض المياه للذوبان بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
• يمكن ملاحظة هذه العملية في الأنهار الجليدية حيث تتحول فيها الكتل الثلجية إلى ماء نتيجة تعرضها لدرجة حرارة مرتفعة.
• كذلك عند تسخين كتلة متجمدة من الماء على النار يتم الحصول على الماء السائل ويذوب الثلج عند نقطة الغليان.
• من الممكن الحصول على الماء في الحالة المتبخرة عند زيادة التسخين للماء.