عندما ندرس عمليات انتقال الطور ، أي التغيرات الطورية للمادة ، نرى أنه من أجل حدوث ذلك ، من الضروري توفير الحرارة أو إزالتها من المادة المعنية. في حياتنا اليومية ، يمكننا أن نلاحظ تغير طور الماء الذي يتبخر من الثوب الموضوع على حبل الغسيل أو من مكعب الثلج يذوب عندما يتعرض للبيئة.
يمكننا بعد ذلك تحديد انتقال الطور على أنه إعادة التنظيم الداخلي لجزيئات المادة ، مما يتسبب في تغييرات كبيرة في خصائصها. على مستوى التذكر حول انتقالات الطور ، لدينا:
غاز إلى سائل ← تكثيف
سائل إلى غاز ← تبخير
سائل إلى صلب ← تصلب
صلب إلى سائل ← ذوبان
صلب إلى غاز ← تسامي
الغاز إلى صلب ← تسامي
لقد رأينا أن العمليات الفيزيائية التي تحدث في أنظمة مغلقة تحافظ على الطاقة الكلية للنظام. في عمليات انتقال الطور ، مثل الذوبان والتبخر ، تظل درجة الحرارة ثابتة على الرغم من توفير الحرارة للنظام. لفهم إلى أين تتجه هذه الطاقة ، دعونا نلقي نظرة على ما يحدث مجهريًا.
يمكننا ربط الطاقة الكامنة لكل جسيم من المادة بالطاقة اللازمة لوضعها في هذا الموضع. إذا أردنا تغيير ترتيبها الداخلي ، فنحن بحاجة إلى القيام بنوع من العمل على الجسيمات. لذلك ، يمكننا ربط الطاقة الكامنة بترتيب ذرات وجزيئات المادة.
عندما يتم توفير الحرارة ، تميل الذرات والجزيئات إلى الاهتزاز بشكل أكثر كثافة ، مما يؤدي إلى زيادة درجة الحرارة ، وهو مقياس لمتوسط الطاقة الحركية للجسيمات. أثناء عملية الاندماج أو التبخر ، تظل درجة الحرارة ثابتة ، ولكن يتم تغيير ترتيب الذرات والجزيئات.
الطاقة الكامنة لكل تغيرات ، وتغير هذه الطاقة الكامنة هو الحرارة التي يتم التخلي عنها أو إزالتها من المادة.
مقياس الطاقة المستهلكة ، لكل وحدة كتلة ، هو الحرارة الكامنة للانصهار أو التبخر. كلما زادت الحرارة الكامنة ، زاد التباين في الطاقة الكامنة بسبب تعديل الترتيب الذري أو الجزيئي لتلك المادة.
بهذه الطريقة ، يتم حفظ الطاقة الإجمالية في عمليات انتقال المرحلة. يتم تحويل الطاقة المزودة أو المسحوبة إلى طاقة حركية أو إلى طاقة كامنة (إعادة ترتيب داخلي للذرات).
بقلم دوميتيانو ماركيز
تخرج في الفيزياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/conservacao-energia-nas-transicoes-fase.htm
