الهياكل العظمية

 أثر الحرارة في المواد الصلبة

أثر الحرارة في المواد الصلبة إذا اكتسبت جزيئات المادة الصلبة كميّةً من الحرارة بالتسخين، فإن قوى التجاذب فيما بينها تقل، وتبدأ المادة بالذوبان أو الانصهار؛ حيث إن الانصهار هو تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة باكتسابها للحرارة.

 انصهار أنواع مختلفة من المواد الصلبة

تختلف المواد الصلبة المختلفة في نوع الجزيئات المكونة لها ، لذا تحتاج كل مادة صلبة زمنا مختلفا للإنصهار.

في التجربة الآتية نستخدم ثلاثة مواد صلبة  مختلفة لقياس الزمن الذي تستغرقه لكي تنصهر والمواد هي ( مكعب ثلج - مكعب زبدة - مكعب شوكولاتة ) بنفس الحجم وبنفس درجة الحرارة ، وباستخدام ساعة إيقاف . 

مَاذَا يَحْدُثُ لِلْمَاءِ حَالِ اسْتِمْرَارِ التَّسْخِينِ؟

 انصهار المعادن

يُمْكِنُ لِلْمَعَادِنِ مِثلِ الذَّهَبِ وَالحديد أَنْ تنْصَهِرَ بَعْدَ التَّسْخِينِ الكافي.
تَحْتَاجُ الْمَعَادِنُ إِلَى التَّسْخِينِ في أفْرَانٍ خَاصَّةٍ حَتَّى تَنصَهِرَ.
عِنْدَمَا تَبْرُدُ الْمَعَادِنُ المنصَهِرَةُ تَتَحَوَّلُ إِلَى الصُّلْبِ مُجَدَّدًا.

هَذَا الذَّهَبُ تَعَرَّضَ لِلتَّسْخِينِ حَتَّى الانْصِهَارِ، ثُمَّ سُكِبَ الذَّهَبُ المنصَهِرُ الْقَالَبِ.

 يَبْرُدُ الذَّهَبُ الْقَالَبِ وَيَتَحَوَّلُ إِلَى الصُّلْبِ مُجَدَّدًا. وَهَذِ الْأَلْوَاحُ الذَّهَبِيَّةُ الصُّلْبَةُ تُسَمَّى سَبَائِكَ.

لماذَا تَحْتَاجُ المواد المختلفة إِلَى مُدَّةٍ زَمنيَّةٍ مُخْتَلِفَةٍ لِلانْصِهَارِ؟

ترجع الاختلافات في درجة الانصهار بين المواد الصلبة المتنوعة إلى الاختلافات في نوع الجزيئات المكونة لها، وقوى الترابط بين الجزيئات ؛ فلكل مادة ترتيب فريد للجزيئات وقوة الروابط بينها، وهذا يحدد مقدار الطاقة الحرارية اللازمة لكسر هذه الروابط والانتقال من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة .

مَاذَا تَعَلَّمْتَ؟

تَسْتَغْرِقُ بَعْضُ الْمَوَادِّ الصُّلْبَةِ وَقْتًا أَطْوَلَ كَيْ تَنْصَهِرَ.
يُمْكِنُ أَيْضًا لِلْمَعَادِنِ أَنْ تَنْصَهِرَ بَعْدَ التَّسْخِينِ اللَّازِمِ