ملخص شامل ومميز للوحدة الأولى
المادة هي كل ما له كتلة ويشغل حيزًا. تُصنف المواد إلى ثلاث حالات شائعة: الصلبة والسائلة والغازية، وتختلف خصائص كل حالة تبعًا لتركيبها الجزيئي وقوى التجاذب بين جزيئاتها.
| الخاصية | الحالة الصلبة | الحالة السائلة | الحالة الغازية |
|---|---|---|---|
| الشكل والانسياب | شكل ثابت، غير قابلة للانسياب | شكل متغير، قابلة للانسياب | شكل متغير، قابلة للانسياب |
| الحجم والانضغاط | حجم ثابت، غير قابلة للانضغاط | حجم ثابت، غير قابلة للانضغاط | حجم متغير، قابلة للانضغاط |
| الانتشار | بطيء جدًا | متوسط السرعة | سريع جدًا |
| قوى التجاذب | قوية جدًا | ضعيفة نسبيًا | ضعيفة جدًا (شبه منعدمة) |
| المسافات البينية | صغيرة جدًا | كبيرة نسبيًا | كبيرة جدًا |
| حركة الجسيمات | اهتزازية في موضعها | حركة حرة وانتقالية | حركة عشوائية وحرة تمامًا |
تتحول المادة بين حالاتها الفيزيائية عن طريق اكتساب أو فقدان الطاقة الحرارية. هذه التحولات هي تغيرات فيزيائية لا تُنتج مواد جديدة.
| العملية | التحول | الطاقة | مثال |
|---|---|---|---|
| الانصهار | من صلب إلى سائل | اكتساب حرارة | ذوبان الثلج |
| الغليان | من سائل إلى غاز | اكتساب حرارة | غليان الماء |
| التكثف | من غاز إلى سائل | فقد حرارة | تكون الندى |
| التجمد | من سائل إلى صلب | فقد حرارة | تجمد الماء |
| التسامي | من صلب إلى غاز | اكتساب حرارة | الثلج الجاف |
لفهم تغيرات المادة والطاقة، ندرس "النظام" و"الطاقة الداخلية" و"درجة الحرارة".
| نوع النظام | تبادل المادة | تبادل الطاقة | مثال |
|---|---|---|---|
| النظام المفتوح | يسمح | يسمح | كوب شاي مفتوح |
| النظام المغلق | لا يسمح | يسمح | ترمومتر طبي |
| النظام المعزول | لا يسمح | لا يسمح | ترمس شاي |
تنتقل الحرارة دائمًا من الجسم الأعلى في درجة الحرارة إلى الجسم الأقل، حتى الوصول إلى حالة الاتزان الحراري.
| الطريقة | الوسط | الآلية | مثال |
|---|---|---|---|
| التوصيل | الأجسام الصلبة | اهتزاز وتصادم الجزيئات | سخونة مقبض ملعقة |
| الحمل | السوائل والغازات | صعود وهبوط الجزيئات | تيارات الهواء بالمدفأة |
| الإشعاع | الفراغ والأوساط | موجات كهرومغناطيسية | حرارة الشمس |