الفرق بين درجة الانصهار ودرجة الغليان للمواد المختلفة

التمييز بين درجة الانصهار ودرجة الغليان

تُعد كل من درجة الانصهار ودرجة الغليان من المفاهيم الأساسية التي تصف درجات الحرارة التي تُسبب تغيرات في الحالة الفيزيائية للمادة. تشمل هذه الحالات الحالة الصلبة والسائلة والغازية. يمكن توضيح الفرق بين هذين المفهومين من خلال الجدول التالي:

درجة الانصهار ودرجة الغليان للماء

لفهم الفرق بين درجة الانصهار ودرجة الغليان بشكل أعمق، دعونا نناقش حالة الماء. عندما تكون درجة حرارة الماء أقل من 0 درجة مئوية، يتحول الماء إلى الحالة الصلبة المعروفة بالجليد. عند إضافة الطاقة (الحرارة) إلى الجليد، وعندما تصل درجة الحرارة إلى 0 درجة مئوية (وهي درجة انصهار الجليد)، يبدأ الجليد في التحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة.

في هذه النقطة، ومع استمرار إضافة الحرارة، سيظل الماء في حالتيه الصلبة والسائلة حتى يذوب الجليد بالكامل. بعد اكتمال ذوبان الجليد، ستبدأ الحرارة المضافة في رفع درجة حرارة الماء فوق 0 درجة مئوية.

أما بالنسبة لدرجة الغليان، ففي حال إضافة الحرارة إلى الماء في الحالة السائلة، سترتفع درجة حرارته حتى تصل إلى 100 درجة مئوية (وهي درجة غليان الماء). عند هذه النقطة، سيبدأ الماء بالغليان والتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية، وستبقى درجة حرارة الماء ثابتة عند 100 درجة مئوية، بغض النظر عن كمية الحرارة المضافة. ولكن بعد تحول كل الماء إلى بخار، ستقوم الحرارة المضافة برفع درجة حرارة البخار إلى ما فوق 100 درجة مئوية.

تعريفات درجة الانصهار ودرجة الغليان

تعرف درجة الانصهار بأنها “درجة الحرارة التي يبدأ عندها تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة تحت ضغط محدد، ويمكن للمادة أن تتواجد في الحالتين معًا عند هذه الدرجة.” عندما تكون المادة في الحالة الصلبة، تكون الجزيئات مرتبة بإحكام وتقتصر حركة الجزيئات على الاهتزاز حول نقطة ثابتة.

عند تسخين مادة صلبة، يبدأ اهتزاز جزيئاتها في التسارع حيث تمتص الطاقة الحرارية وتتحول إلى طاقة حركية. في النهاية، ينهار تنظيم الجزيئات داخل الهيكل الصلب، مما يؤدي إلى حدوث الانصهار، وعند نقطة الانصهار، تصبح قوى الاهتزاز أقوى من قوى التجاذب التي تحافظ على ترتيب الجزيئات.

أما بالنسبة لدرجة الغليان، تُعرف بأنها درجة الحرارة التي يكون عندها ضغط بخار السائل مساوياً للضغط المحيط، مما يؤدي إلى تحول المادة من الحالة السائلة إلى الغازية. يُشار إلى نقطة الغليان عند ضغط جوي مقداره 1 بار بالنقطة العادية للغليان.

كما ذكرنا سابقًا، جزيئات المادة في الحالة الصلبة تكون متراصة بإحكام، وعندما تتحول إلى الحالة السائلة، تتغلب قوى الاهتزاز على قوى الترابط، مما يؤدي لفقدان متانتها. عند إضافة الحرارة إلى السائل، تزداد الطاقة الحركية لجزيئاته، مما يزيد من معدل التبخر. في النهاية، تصل درجة الحرارة إلى النقطة التي يبدأ عندها السائل بالغليان.

عندما تتحول المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية، تزيد الطاقة الحركية للجزيئات بشكل ملحوظ، مما يؤدي إلى تباعد الجزيئات عن بعضها. نتيجة لذلك، تفقد الجزيئات قوى الترابط المتبقية، مما يتيح لها مغادرة سطح السائل والاختلاط بجزيئات الهواء المحيطة بها.