الفرق بين درجة الانصهار ودرجة الغليان
الفرق بين درجة الانصهار ودرجة الغليان
تصف كل من درجة الانصهار ودرجة الغليان درجات الحرارة التي تحدث فيها تغيرات في أطوار المادة، وأطوار المادة هي الحالة التي تكون فيها المادة مثل الحالة الصلبة والسائلة والغازية . ويوضح الجدول الآتي أهم الفروقات بين درجة الانصهار ودرجة الغليان:وجه المقارنة | درجة الانصهار | درجة الغليان |
التعريف | درجة الحرارة التي تبدأ عندها المادة بالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة. | درجة الحرارة التي يكون عندها ضغط بخار السائل مساوياً للضغط المحيط بالسائل، وتبدأ عندها المادة بالتحول من سائل إلى غاز (التبخر). |
المادة المرتبطة بها | ترتبط درجة الانصهار بالمواد التي تكون في الحالة الصلبة. | ترتبط درجة الغليان بالمواد التي تكون في الحالة السائلة. |
القيمة | تكون قيمتها أكبر. | تكون قيمتها أقل. |
تأثير الضغط | لا يوجد علاقة بين الضغط المؤثر على المادة وضغط المحيط. | تكون عندها قيمة الضغط على السائل مساوية لقيمة الضغط المحيط به. |
درجة الانصهار ودرجة الغليان للماء
لتوضيح الفرق بين درجة الانصهار ودرجة الغليان بشكل أكبر، سنقوم بدراسة درجة الانصهار ودرجة الغليان للماء، عندما تكون درجة حرارة الماء أقل من 0 درجة مئوية يكون الماء في الحالة الصلبة التي تسمى الجليد، وعند البدء بإضافة الطاقة (الحرارة) للجليد حتى تصل درجة الحرارة إلى 0 درجة مئوية (وهي درجة انصهار الجليد ) سيبدأ الجليد بالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة.
عند تلك الدرجة ومع استمرار إضافة الحرارة سيكون الماء موجوداً بحالتيه الصلبة والسائلة في الوقت ذاته حتى يذوب الجليد بالكامل، وبعد ذوبان الجليد بالكامل ستبدأ الحرارة التي تتم إضافتها برفع درجة حرارة الماء فوق 0 درجة مئوية.
أما بالنسبة لدرجة الغليان ، ففي حال استمرار إضافة الحرارة إلى الماء وهو في حالته السائلة، سترتفع درجة حرارته حتى تصل إلى 100 درجة مئوية (وهي درجة غليان الماء)، وعندها سيبدأ الماء بالغليان والتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة، وستبقى درجة حرارة الماء ثابتة عند 100 درجة مئوية مهما كانت كمية الحرارة المضافة لكن بعد تحول جميع الماء الموجود إلى الحالة الغازية التي تسمى بخار الماء، ستقوم الحرارة المضافة برفع درجة حرارة بخار الماء إلى ما فوق 100 درجة مئوية.
تعريف درجة الانصهار ودرجة الغليان
يتم تعريف درجة الانصهار على أنها "درجة الحرارة التي تبدأ عندها المادة بالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة عند ضغط محدد، ويمكن للمادة التواجد في الحالتين معاً عند هذه الدرجة"، وعندما تكون المادة في الحالة الصلبة تكون الجزيئات متراصّة بإحكام في ترتيب منظم وتكون حركة الجزيئات في المادة مقتصرة على حركة اهتزازية حول نقطة ثابتة.
عندما يتم تسخين مادة صلبة تبدأ جزيئاتها بالاهتزاز بسرعة أكبر، حيث أنها تمتص الطاقة الحرارية وتحولها إلى طاقة حركية في النهاية سيبدأ تنظيم الجزيئات داخل الهيكل الصلب للمادة بالانهيار وتبدأ المادة في الانصهار، وعند نقطة الانصهار تتغلب قوى الاهتزاز لجزيئات المادة على قوى الجذب التي تحافظ على ترتيب هذه الجزيئات دون حركة.
أما بالنسبة لدرجة الغليان، يتم تعريفها على أنها درجة الحرارة التي يكون عندها ضغط بخار السائل مساوياً للضغط المحيط بالسائل، وتبدأ عندها المادة بالتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية عند قيمة الضغط المحدد، ويمكن للمادة التواجد في الحالتين معاً عند هذه الدرجة"، وتسمى نقطة الغليان عند ضغط جوي مقداره 1 بار بنقطة الغليان العادية.
ذكرنا سابقاً أن جزيئات المادة في الحالة الصلبة تكون متراصّة بإحكام في ترتيب منظم، وعندما تتحول إلى الحالة السائلة فإن قوى اهتزاز الجزيئات تتغلب على قوى الترابط فيما بينها وتفقد متانتها لتتحول من الحالة الصلبة إلى السائلة، عندما يتم إضافة الحرارة إلى السائل، تزداد الطاقة الحركية لجزيئاته بشكل كبير، ويزداد معدل التبخّر مع تزايد عدد الجزيئات القادرة على الهروب من سطح السائل، في النهاية يتم الوصول إلى نقطة يبدأ عندها السائل بالغليان.
عندما تتحول المادة من الحالة السائلة إلى الغازية، تبدأ جزيئاتها في اكتساب طاقة حركية أعلى تتسبب في اهتزاز الجزيئات بشكل كبير جداً، ينتج عن هذا الأمر تباعد الجزيئات عن بعضها بشكل أكبر وتفقد قوى الترابط المتبقية فيما بينها، مما يمكّنها من مغادرة سطح السائل لتختلط بجزيئات الهواء المحيط بها.