الأسبوع 1 · الوحدة الأولى «المادة والطاقة» (افتتاحية) والدرس الأول «حالات المادة»: المواد الصلبة والسائلة والغازية وخواصها ونموذج الجسيمات والبلازما · 3 دروس
1
ثلاث حالات وثلاثة سلوكيات
Science Prep 2 Term 1, Unit 1: pp. 1–9
الهدفأقارن بين المواد الصلبة والسائلة والغازية من حيث الشكل والحجم والانسياب والانضغاط، وأقول ما المائع.
كلمات جديدة
مائع · السائل أو الغاز، لأن كليهما يستطيع أن ينساباللزوجة · مقدار بطء انسياب السائل؛ العسل أكثر لزوجة من الماءينضغط · أن يُضغط إلى حجم أصغر
الشرح
للمادة كتلة وتشغل حيزًا، وتظهر عادةً في ثلاث حالات. المادة الصلبة تحتفظ بشكلها وبحجمها: الحجر يبقى حجرًا في أي كيس. والسائل يأخذ شكل الإناء لكنه يحتفظ بحجمه: ٢٠٠ مل من الماء تبقى ٢٠٠ مل في كوب أو في وعاء. والغاز يأخذ شكل الإناء وحجمه معًا: فالهواء يملأ البالونة كلها مهما كان حجمها. ويستطيع السائل والغاز أن ينسابا، لذلك نسميهما الموائع. وتنساب الموائع بسرعات مختلفة: العسل أكثر لزوجة من الماء، لذلك يُصَبّ ببطء أكبر. والغازات سهلة الانضغاط، أما السوائل والمواد الصلبة فيكاد يستحيل ضغطها. انتبه: الرمل والدقيق يبدوان كأنهما ينسابان، لكن كل حبة منهما جسم صلب صغير، فكومة الرمل ليست سائلًا.
الحالة
الشكل
الحجم
ينساب؟
سهل الانضغاط؟
صلبة
ثابت
ثابت
لا
لا
سائلة
يأخذ شكل الإناء
ثابت
نعم
لا
غازية
يأخذ شكل الإناء
يأخذ حجم الإناء
نعم
نعم
أمثلة محلولة
في الزجاجة ٥٠٠ مل من العصير. صُبّه في إبريق: يتغير الشكل لكن الحجم يبقى ٥٠٠ مل. إذن العصير سائل. والآن أطلق هواء بالونة في غرفة: ينتشر الهواء في الغرفة كلها، فالهواء غاز.
يُصَبّ عسل وماء وزيت في اللحظة نفسها من ثلاثة أكواب متماثلة. يصل الماء إلى القاع أولًا والعسل أخيرًا. العسل هو الأكثر لزوجة، لكن الثلاثة سوائل وكلها موائع.
محقنة مغلقة مملوءة بالهواء نضغط مكبسها فيدخل بعيدًا. أما المحقنة نفسها مملوءة بالماء فالمكبس لا يكاد يتحرك. هذا يبين أن الغاز سهل الانضغاط وأن السائل ليس كذلك.
نشاط الفصل
اختبار الضغط، بمساعدة أحد الكبار. استخدم محقنة بلاستيكية بلا إبرة وبرأس مغلق. املأ واحدة بالهواء وأخرى بالماء وثالثة بالرمل الناعم، وأغلق كل رأس بسدادة يتأكد منها الكبير أولًا. اضغط كل مكبس وصف ما تراه. ثم اسكب العسل والماء والرمل من ثلاث ملاعق متماثلة، وقرر أيّها ينساب فعلًا كما تنساب الموائع.
تدرّب
1
أي حالة تحتفظ بشكلها وحجمها؟
الحالة الصلبة.
2
صُبّت ٢٠٠ مل من اللبن من كوب إلى وعاء. ما الذي يتغير وما الذي يبقى كما هو؟
يتغير الشكل ويبقى الحجم ٢٠٠ مل، لأن اللبن سائل.
3
لماذا لا تكون كومة الرمل سائلًا مع أنها تنساب؟
لأن كل حبة جسم صلب صغير له شكله، والكومة تنساب فقط لأن الحبات تنزلق فوق بعضها.
4
العسل والماء كلاهما سائل. أيهما أكثر لزوجة، وكيف تعرف؟
