الكتلة الحجمـية وتغـيرات الحالة الفيزيائية للمادةLa masse volumique et les changements d'état physique de la matière

(ذ.ابراهيم الطاهري )

 

 

) مفهوم الكتلة الحجمية :I

  تــجــربــة (1) : نأخذ أحجامـا مختلفة من نـفـس السائل ( الماء مثلا ) ، ثـم نقيس كتلة كـل حـجـم منه بواسطة الميزان .

  جدول النتائج :

الحجم v(mL)

50

100

150

200

الكتلة m (g)

50

100

150

200

m/v (g/mL)

1

1

1

1

نلاحظ أنه كلما ازداد حجم السائل إلا وازدادت كتلته، أي أن هناك تناسبا اطراديا بين الكتلة والحجم ، كما أن حاصل النسبة ( V/m) يبقى ثابتا ، ونسمي هذه النسبة بالكتلة الحجمية.

 تـــجـــربـــة (2) : نأخـذ أربـع كميات متساوية مـن حيث الحجم مـن سـوائـل مختلفة ( ماء، زيت، حليب،كحول ) ،ثم نقيس كتلها بواسطة الميزان .

 جدول النتائج :

السائل

الماء

الزيت

الحليب

الكحول

الحجم v(mL)

50

50

50

50

الكتلة m (g)

50

40

52

39

m/v (g/mL)

1

0.8

1.04

0.78

   نلاحظ اختلاف كتل السوائل الثلاث رغم تساوي أحجامها ، كما أن النسبة ( V/m) تختلف من سائل إلى آخر ، وبالتالي فلكل سائل كتلة حجمية تميزه عن السوائل الأخرى .

خـــــــلاصـــــــة :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 أمثلة : الكتل الحجمية لبعض الأجسام في الظروف الاعتيادية :

 

الـمـادة

الالومنيوم

النحاس

الذهب

البنزين

الزئبق

ماء البحر

الهيليوم

البوتان

الكتلة الحجمية   (g/mL)  

2.7

8.9

19.3

0.88

13.6

1.03

0.17

2.4

 

 

 

 

 

مـلـحوظــة :

         تستعمل أيضا كوحدة للكتلة الحجمية الوحدة العالمية Kg/m3.

II) انحفاظ الكتلة وعدم انحفاظ الحجم أثناء التحولات الفيزيائية :

    1) انحفاظ الكتلة أثناء التحولات الفيزيائية :

  تــجــربــة :

     نقيس كتلة قطع من الجليد موضوعة داخل مخبار ، ثم ننتظر حتى تنصهر هذه القطع لنقيس كتلة الماء المحصل عليه .

 

  استنتاج : كتلة الجليد تساوي كتلة الماء السائل، وبالتالي نقول إن كتلة الماء قد انحفظت أثناء تحوله من الحالة الفيزيائية الصلبة إلى الحالة الفيزيائية السائلة .

 تـعـمـيـم :

Rectangle à coins arrondis: تنحفظ كتلة المادة عند تحولها من حالة فيزيائية إلى أخرى .
 

 

 


2) عدم انحفاظ الحجم أثناء التحولات الفيزيائية :

 تــجــربــة : نصب حجما معينا من الماء في مخبار مدرج، ثم نضعه بعد ذلك في الثلاجة إلى أن يتجمد كليا، ثم نقرأ حجم الماء المتجمد المحصل عليه .

استنتاج : حجم الماء المتجمد أكبر من حجم الماء السائل، وبالتالي فإن حجم الماء لا ينحفظ أثناء تحوله من الحالة الفيزيائية السائلة إلى الحالة الفيزيائية الصلبة . 

تـعـمـيـم :

Rectangle à coins arrondis: لا ينحفظ (يتغير) حجم المادة عند تحولها من حالة فيزيائية إلى أخرى . 

 

 

 

خــــــــلاصـــــــــة :

Rectangle à coins arrondis: يتغير حجم المادة عند تحولها من حالة فيزيائية إلى أخرى بينما لا تتغير كتلتها ، وبالتالي فإن الكتلة الحجمية تتغير حسب الحالة الفيزيائية للمادة .
 

 

 

 


  يعطي الجدول التالي الكتلة الحجمية لبعض المواد في الحالتين الفيزيائيتين الصلبة والسائلة :

الجسم

الكتلة الحجمية

الحالة الصلبة

الحالة السائلة

الماء

 0,9g/mL

1g/mL

النحاس

8,9g/mL

7,9g/mL

الألومنيوم

2,7g/mL

2,4g/mL

 

III) شرح التحولات الفيزيائية للمادة اعتمادا على النموذج الجزيئي :

  نشاط وثائقي :

  تحليل و تفسير :

*  تكون الجزيئات في الحالة الصلبة ( الجليد) متراصة ومرتبة ، ولكن بعد الانصهار ، تزداد حركة الجزيئات لتصبح غير مرتبة فيما بينها مكونة الماء في حالته السائلة.

*  بعد تبخر الماء، تزداد سرعة حركة الجزيئات وتتباعد أكثر فيما بينها لتصبح غير متراصة وغير مرتبة مكونة الماء في حالته الغازية ( بخار الماء ) .

خــــلاصــــة:

Rectangle à coins arrondis:  أثناء تغير الحالة الفيزيائية للمادة، يتغير موضع الجزيئات وسرعة حركتها ،ولكن عددها لا يتغير ، مما يفسر انحفاظ الكتلة أثناء التحولات الفيزيائية .
 

 

 

 

 

 


رجوع