10 خطوات لإنتاج صديق للبيئة وأكثر كفاءة

الحد من الكربون لإنتاج صديق للبيئة - كل ما تحتاج إلى معرفته
10 خطوات لإنتاج هواء مضغوط صديق للبيئة
إغلاق

علم مراحل المادة

موقع Wiki الخاص بالهواء المضغوط النظرية الأساسية الفيزياء

لفهم طرق عمل الهواء المضغوط، من المفيد تقديم مقدمة أساسية للفيزياء. سنبدأ بشرح بنية المادة. وفي ما يأتي ستعرف المزيد عن المراحل الأربع المختلفة للمادة وجزيئاتها.

ممَّ تتكون المادة؟

حالات المادة المختلفة

تتكون كل المواد، سواء كانت على الصورة الغازية أو السائلة أو الصلبة، من ذرات. لذلك فإن الذرات هي وحدات البناء الرئيسة للمادة، على الرغم من أنها تظهر بشكل دائم تقريبًا على أنها جزء من الجزيء.

والجزيء هو عدد من الذرات مجمعة معًا مع ذرات أخرى من نوع واحد أو نوع مختلف. تتكون الذرات من نواة كثيفة تتألف من البروتونات والنيوترونات المحاطة بعدد من الإلكترونات الصغيرة خفيفة الوزن وسريعة الدوران.

كما توجد وحدات بناء أخرى، لكنها غير مستقرة. تتسم جميع الجسيمات هذه بأربع خواص:

  • الشحنة الكهربائية،
  • وكتلة السكون،
  • والزخم الميكانيكي،
  • والزخم المغناطيسي.

يساوي عدد البروتونات في النواة العدد الذري للذرة. ويساوي إجمالي عدد البروتونات وعدد النيوترونات إجمالي كتلة الذرة تقريبًا، حيث إن الإلكترونات منعدمة الكتلة تقريبًا.

يمكن العثور على هذه المعلومات في الجدول الدوري للعناصر. يحتوي الغلاف الإلكتروني على عدد الإلكترونات نفسه المساوي لعدد البروتونات في النواة. أي أن الذرة متعادلة كهربائيًا بصورة عامة.

هل كنت تعلم؟

قدم الفيزيائي الدنماركي، نيلز بور، نموذجًا تراكميًّا للذرة عام 1913. وأثبت أن الذرات لا يمكن أن توجد إلا في حالة تسمى الحالة الثابتة وبطاقة محددة. فإذا تحولت الذرة من حالة طاقة إلى أخرى، فسينبعث كم إشعاعي. ويعرف ذلك باسم الفوتون.

تظهر هذه التحولات المختلفة في صورة ضوء بأطوال موجية مختلفة. وتظهر في مرسام الطيف على هيئة خطوط في طيف خطوط الذرة.

ما المراحل الأربع للمادة؟

يُطلق على الذرات المتحدة معًا بروابط كيميائية الجزيئات. وهي صغيرة الحجم للغاية حيث يحتوي 1 ملم3 من الهواء عند الضغط الجوي على 2,55 x ‏1016 جزيئًا تقريبًا.

وبصورة أساسية، يمكن أن توجد كل المواد في أربع حالات:

  • صلبة
  • وسائلة
  • وغازية
  • وحالة البلازما.

هذه هي المراحل المختلفة للمادة.

في الحالة الصلبة، تتكتل الجزيئات بإحكام في بنية شبكية بروابط قوية. في درجات الحرارة التي تزيد على الصفر المطلق، يحدث قدر من الحركة الجزيئية. في هذه الحالة، يحدث اهتزاز حول موضع متوازن، ما يزيد سرعته مع ارتفاع درجة الحرارة.

عند تسخين مادة في الحالة الصلبة بدرجة كبيرة، تتحرك الجزيئات وتتفكك. ومن ثَمَّ تذوب المادة وتتحول إلى سائل. وفي حال تسخين السائل بدرجة أكبر، تتكسر روابط الجزيئات، وتتحول المادة السائلة إلى الحالة الغازية، فتتمدد في جميع الاتجاهات وتمتزج مع الغازات الأخرى في الغرفة.

عندما تبرد جزيئات الغاز، تفقد سرعتها وترتبط ببعضها مرة أخرى لإنتاج التكثيف. ومع ذلك، إذا تم تسخين جزيئات الغاز بدرجة أكبر، فإنها تنقسم إلى جسيمات فرعية مستقلة وتشكل بلازما من الإلكترونات ونويات ذرية.

التأثير في أنظمة الهواء المضغوط

توفر هذه المقالة فهمًا أساسيًا لما تتكون منه المادة وكيف تتغير. وهي مفيدة حيث تشهد أنظمة الهواء المضغوط تغيرات سريعة في درجة الحرارة، ما يؤدي إلى تحول الجسيمات من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة.

إذا كنت ترغب في الحصول على مزيد من المعلومات حول كيفية تأثير ذلك في معداتك بشكل خاص، فننصحك بقراءة المعلومات حول أنظمة التجفيف. عند استخدام أي ضاغط هواء، من المهم تجنب تراكم الرطوبة قدر الإمكان.

اختبر معلوماتك! هل يمكنك الإجابة عن السؤال؟

ممَّ تتكون بنية المادة؟

تشير بنية المادة إلى الطريقة التي يتم بها ترتيب الذرات والجزيئات في مواد مختلفة. يمكن أن توجد المادة في ثلاث حالات رئيسة: صلبة وسائلة وغازية. ويمكن أن تختلف بنية المادة حسب حالتها ونوع الذرات أو الجزيئات التي تتكون منها.

في المواد الصلبة، تتكتل الذرات معًا بإحكام وتهتز في مكانها. وفي المواد السائلة، تنتشر الذرات بشكل أكبر وتتحرك حول بعضها. بينما في المواد الغازية، تنتشر الذرات بشكل كبير وتتحرك بحرية في جميع الاتجاهات. وتُعد دراسة بنية المادة جزءًا أساسيًا من الكيمياء والفيزياء.

إذا كانت لديك أي أسئلة أخرى، ففريق خبراء الهواء المضغوط لدينا متاح دائمًا لمساعدتك. لا تتردد في التواصل معنا. 

المقالات ذات الصلة