المواد الصلبة - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

--- SECTION: رابط الدرس الرقمي --- www.ien.edu.sa1-4 المواد الصلبة Solidsالأهداف• تربط خصائص المواد الصلبة بتراكيبها. • تفسر لماذا تتمدد المواد الصلبة وتتقلص عندما تتغير درجة الحرارة. • تحسب تمدد المواد الصلبة. • توضح أهمية تمدد المواد بالحرارة.المفردات الشبكة البلورية المواد الصلبة غير البلورية معامل التمدد الطولي معامل التمدد الحجمي كيف تختلف المواد الصلبة عن السائلة؟ المواد الصلبة قاسية، ويمكن أن تُقطع قطعًا، كالمـاء مثلاً، بإصبعك، فإن إصبعك يتحرك خلاله، فخصائص المواد الصلبة تختلف عن خصائص المواد السائلة. لكنك إذا شاهدت قطعة من الزبد تُسخن، وتفقد شكلها، فقد تتساءل عما إذا كان الحد الفاصل بين حالتي الصلابة والسيولة واضحًا ومحددًا دائمًا.الأجسام الصلبة Solid Bodiesيصعب التفريق بين المواد الصلبة والسائلة تحت ظروف معينة، فمثلاً في أثناء تسخين عبوة زجاجية لصهرها، يتم التغير من حالة الصلابة إلى حالة السيولة بشكل تدريجي، بحيث يصعب معرفة الحالة في لحظة ما. وبعض المواد الصلبة (ومنها الكوارتز البلوري) يتكون من جزيئات مصطفة بأنماط مرتبة ومنظمة، وبعض المواد الصلبة الأخرى (ومنها الزجاج) مكونة من جزيئات ليس لها ترتيب منتظم، وحالها في ذلك مشابه للسوائل. وكما ترى في الشكل 1-18، فالكوارتز والكوارتز غير البلوري (ويسمى أيضًا الكوارتز الزجاجي) متماثلان كيميائيًا، ولكن خصائصهما الفيزيائية مختلفة تمامًا.فعندما تنخفض درجة حرارة السائل ينخفض متوسط الطاقة الحركية لجزيئاته، وعندما تبدأ الجزيئات في التباطؤ تؤثر قوة التماسك بصورة أكبر. وتصبح جزيئات بعض المواد الصلبة متجمدة على نمط ثابت يُسمى الشبكة البلورية، الموضحة في الشكل 1-19. وعلى الرغم من أن قوة التماسك تحجز الجزيئات في مكانها إلا أن الجزيئات في المواد الصلبة البلورية لا تتوقف عن الحركة تمامًا، بل تتذبذب حول أماكن ثابتة. وهناك مواد أخرى – منها الزبدة والزجاج – لا تشكل جزيئاتها نمطًا بلوريًا ثابتًا ومحددًا. وهذه المواد التي ليس لها تركيب بلوري منتظم ولكن لها حجم وشكل محددان تُسمى المواد الصلبة غير البلورية، كما تُصنف أيضًا على أنها سوائل لزجة أو بطيئة التدفق.--- SECTION: الشكل 1-18 --- تترتب الجزيئات في الشبكة البلورية في نمط منظم (a). تنصهر المواد الصلبة البلورية عند درجة حرارة معينة. الكوارتز غير البلوري متماثل كيميائيًا مع الكوارتز البلوري، ولكن جزيئاته عشوائية الترتيب. وعندما ينصهر الكوارتز غير البلوري تتغير خصائصه ببطء على مدى معين من درجات الحرارة، مما يسمح بتشكيله بطريقة مشابهة للزجاج المعروف (b).2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: الشكل 1-18 Description: صورة مقسمة إلى جزأين (a) و (b). الجزء (a) يظهر بلورة كوارتز طبيعية ذات شكل منتظم وشفاف، مما يمثل المواد الصلبة البلورية ذات الترتيب الجزيئي المنظم. الجزء (b) يظهر عملية صهر الزجاج (الكوارتز غير البلوري) باستخدام لهب، حيث يتم تسخين قطعة من الزجاج وتشكيلها، مما يوضح أن المواد الصلبة غير البلورية تنصهر تدريجيًا وتتغير خصائصها ببطء على مدى من درجات الحرارة. Context: يوضح هذا الشكل الفرق بين المواد الصلبة البلورية (مثل الكوارتز) والمواد الصلبة غير البلورية (مثل الزجاج) من حيث الترتيب الجزيئي وكيفية استجابتها للحرارة والانصهار.