مخزن أكبر مرجع عربي للمواضيع و المقالات

ابحث عن أي موضوع يهمك

متى يتحول الغاز إلى سائل

بواسطة: نشر في: 22 نوفمبر، 2022
مخزن

متى يتحول الغاز إلى سائل

يتحول الغاز إلى سائل عند حدوث عملية التكاثف، ولمن لا يعلم عنها هي عبارة عملية طبيعية تحدث بصورة دورية، ويمكن ملاحظتها عندما يتشكل كل من الضباب والندى، أو عند وجود قطرات الماء على النوافذ أثناء فصل الشتاء، ومن الجدير بالذكر ان عملية التكاثف تعد من العمليات التي تتكون نتيجة بعض الظروف الأخرى المحيطة بها، وفيما يلي سنشرح كيفية حدوث عملية التكاثف التي ينتج عنها تحول الغاز إلى سائل:

  • في البداية يطلق على عملية التكاثف باللغة الإنجليزية Condensation، والتي تحدث عندما يحدث اصطدام بين بخار الماء الدافئ بأسطح تتميز بالبرودة، فيتحول هنا بخار الماء من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة، ومن الجدير بالذكر أنه لا يشترط وجود سطح صلب حتى تتساقط عليه بخار الماء، بل يمكن أن تحدث عملية التكاثف عندما تصطدم بخار الماء الدافئ ببخار ماء بارد.
  • ومن الجدير بالذكر أنه عند تحول المادة من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة، فتزداد الكتلة المولية للمادة، كما يمكن القول إنه حتى يحدث تحول كبير في المادة، يجب حدوث انخفاض في طاقة جزيئات المادة الغازية حتى تتحول إلى مادة سائلة بصورة تلقائية.

العوامل المؤثرة على تحوّل الغاز إلى سائل

يجب التنويه أنه هناك العديد من العوامل الأخرى التي تؤثر بصورة كبيرة على تحول الغاز إلى سائل، والتي تتمثل في التالي:

  • معدل الرطوبة أو كما يقال عنه كمية بخار الماء التي توجد في الهواء الجوي، تؤثر بصورة كبيرة على تحول المادة من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة.
  • كما يؤثر درجة حرارة الوسط المحيط والذي يتضمن بخار الماء.
  • درجة حرارة السطح الذي يلمسه بخار الماء يمتلك تأثير كبير في تحول الغاز إلى سائل.
  • وأخيرا يؤثر الاختلاف بين درجة حرارة السطح الذي يلمسه الغاز ودرجة حرارة الوسط المحيط.

كيفية تحوّل الغاز إلى سائل

من الجدير بالذكر أن عملية تحول الغاز إلى سائل هي معاكسة لعملية التبخر، ولكن الغاز هنا يتكاثف بصورة محددة والتي سوف نقوم بذكرها بصورة تفصليلة:

  • حدوث انخفاض واضح في درجة حرارة الغاز بسبب لمسه لكتلة تتميز بالبرودة الشديدة.
  • حدوث انخفاض كبير في سرعة جزيئات الغاز، ويرجع سبب ذلك إلى فقدان الجزيئات إلى طاقتها الحرارية.
  • تزداد قوى التجاذب بين جزيئات الغاز عندما يحدث تباطؤ واضح في جزيئات الغاز.
  • ومن الجدير بالذكر أن المادة حتى تتحول من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة يجب أن تزداد قوى التجاذب بينهم.

تجربة من المختبر لتحويل الغاز إلى سائل

فيما يلي سنذكر تجربة من المختبر، تشرح كيفية تحويل الغاز إلى سائل وذلك خلال السطور التالية:

الادوات

فيما يلي سنعرض جميع الأدوات التي يجب إحضارها حتى تنجح التجربة وهي تتمثل في:

  • يجب إحضار 2 كوب شفافان ومتطابقان.
  • ثم إحضار ماء بارد.
  • يجب توفير كمية كبيرة من مكعبات الثلج.
  • ضرورة إحضار كيس بلاستيكي بسحاب.
  • يلزم إحضار ورق ترشيح، ولمن لا يعلم عنه، فهو الورق الذي يتم استخدامه بصورة كبيرة لترشيح القهوة.
  • وأخيرا يجب إحضار مقص.

خطوات التجربة

فيما يلي سنعرض كيفية القيام بالتجربة من خلال اتباع الخطوات التالية:

  • يجب في البداية وضع مكعبات الثلج في الأكواب، مع مراعاة أن يكون نفس المقدار، ويلزم أن يتم ملئ نصف الأكواب.
  • ثم وضع كمية من الماء البارد فوق مكعبات الثلج في الكوبين حتى تصل المياه إلى ثلاثة أرباع الكوب.
  • يجب وضع كوب في كيس بلاستيكي شفاف، ثم إغلاق السحاب عليه بعد التحقق من عدم وجود هواء بداخل الكيس.
  • ثم يجب ترك الكوب الآخر في الهواء الخارجي.
  • يمكن قص ورقتي ترشيح ولكن يجب أن يكونوا متطابقتين.
  • وأخيرا يجب فرك كل ورقة من الأوراق التي توجد على السطح الخارجي للأكواب، ثم ملاحظة مقدار المياه العالق الذي يوجد على الورقة.

نتائج التجربة

فيما يلي سنعرض نتائج التجربة بعد القيام بجميع خطواتها بصورة صحيحة وهي تتمثل في التالي:

  • سوف نلاحظ عند مراقبة التجربة وجود قطرات الماء على سطح الكوب الذي تعرض للهواء الخارجي، وتكون كمية قطرات الماء أكبر من قطرات الماء التي توجد على سطح الخارجي للكوب الذي يوجد داخل كيس وتم إغلاقه بصورة محكمة.
  • يمكن تفسير حدوث ذلك بأن الهواء الخارجي يوجد بداخله نسبة محددة من بخار الماء، ولكن عندما تلمس سطح بارد، فإنها سوف تفقد البعض من طاقتها ويترتب عليها حدوث بطء في الحركة، وهذا يؤدي إلى تجمع قطرات الماء على سطح الكوب الخارجي، أما بالنسبة إلى الكوب الثاني لا يتجمع عليه نفس مقدار القطرات لأنه يوجد داخل كيس بلاستيكي محكم.

أمثلة من الطبيعة على تحوّل الغاز إلى سائل

فيما يلي سنعرض بعض الأمثلة من الطبيعة التي تدل على تحول الغاز إلى سائل خلال السطور التالية:

  • ظاهرة سقوط الأمطار: تحدث تلك الظاهرة عندما يتكثف الماء في الغلاف الجوي ويظهر لنا في صورة الغيوم، وعندما يزداد حجم تلك القطرات، فإنها تبدأ في التساقط على صورة أمطار.
  • ظهور سحابة صغيرة من الفم: تحدث تلك الظاهرة في فصل الشتاء، عندما يصطدم البخار الدافئ الذي يخرج من فم الإنسان بالهواء البارد، فهنا يخرج بخار الماء المتكثف في شكل سحابة صغيرة.
  • ظهور الضباب على أسطح المرايا: من أكثر الأمثلة التي تدل على تحول الغاز إلى سائل، ويمكن التحقق من ذلك من خلال إخراج الإنسان زفيره أمام المرأة خاصة في فصل الشتاء، وهذا يؤدي إلى تكاثف بخار الماء على المرأة.
  • ظهور الضباب على زجاج النظارات في فصل الشتاء: خلال فصل الشتاء عندما يخرج الإنسان من مكان دافئ إلى مكان شديد البرودة ، فهنا يتكاثف بخار الماء على النظارات وتصعب الرؤية بصورة جيدة.
  • ظهور قطرات من الماء على سطح الزجاج البارد أثناء الطقس الدافئ: يرجع سبب حدوث ذلك بسبب انخفاض شديد في درجة حرارة بخار الماء الذي يوجد في الجو عند ملامسته للزجاج، وهذا يؤثر على تغيير المادة من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة.
  • تكون الماء داخل السحب: تقوم السحابة الدافئة بالاحتفاظ ببخار الماء بداخلها لفترة زمنية محددة، ثم عندما تبدأ السحابة في الشعور بالطقس البارد، فهنا يتحول بخار الماء إلى سائل.
  • تشكل الضباب: من أكثر الأمثلة التي تدل على تحول المادة من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة، هي عندما يرتفع الهواء الدافئ إلى الغلاف الجوي أثناء فصل الشتاء، ثم يصادف الهواء البارد فيتكون هنا الضباب.
متى يتحول الغاز إلى سائل

الوسوم