كم درجة انصهار الجليد؟

ما هي نقطة انصهار الجليد ؟، يعرف الجليد علميًا بأنه ماء في حالته الصلبة المتجمدة، ويعود الماء من حالته السائلة الطبيعية إلى الحالة الصلبة عندما تنخفض درجة الحرارة، ويأتي أقل من صفر درجة مئوية، ولهذا السبب سنراجع الآن مقدار ذوبان الجليد وكل ما يتعلق به.

ما هي نقطة انصهار الجليد؟

يعتمد الأساس العلمي لذوبان الجليد على درجات الحرارة التي تتعرض عندها قطعة من الجليد، وسيظل الجليد في حالته الصلبة المتجمدة طالما ظلت درجة الحرارة أقل من صفر درجة مئوية.
يمكن تغيير حالة الماء من هذه الحالة عن طريق تغيير درجة الحرارة، وذوبان الجليد هو تغيره من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، وهو عكس عملية التجميد.
عندما يوضع الجليد في ضوء الشمس المباشر، فإنه يتسبب في ارتفاع درجة حرارته، ويفقد القوة التي تربط جزيئاته، المسؤولة عن خاصية تجميد الماء.
وتنكسر تلك الروابط القوية بين الجزيئات، ويفقد الماء خاصية التجميد، وبسبب الحرارة، يصبح الحالة السائلة للماء.
يذوب الجليد عند نفس درجة تجمد الماء، وهي صفر درجة مئوية أو مئوية، وتبلغ درجة انصهار الجليد حوالي 333500 جول لكل كيلوغرام من الجليد.

ما هو الجليد وأين ينتشر؟

بعد أن تعرف نقطة انصهار الجليد، يجب أن تعلم أن الجليد هو الماء في حالته الصلبة، ويمكن العثور على الجليد في العديد من الأماكن في العالم، وأشهر هذه الأماكن هي القارة القطبية الجنوبية التي يكسوها الجليد فيها. مجمل. .
ينتشر الجليد أيضًا خلال فترات البرودة الشديدة في بعض البلدان القريبة من القطبين، بما في ذلك روسيا وأوكرانيا وأيسلندا وشمال كندا ودول أخرى معروفة بتجميد الأمطار.
وانتشر الجليد أيضا فوق قمم الجبال العالية. ويرجع ذلك إلى قلة درجات الحرارة على قمم هذه الجبال بالنسبة لمنحدراتها، مما يؤدي إلى تجمد المياه الجوفية في هذه المناطق، وتساقط الثلوج عليها، مثل قمة إيفرست.

خصائص الجليد

الجليد مادة صلبة، غير مستقرة، عديمة اللون، بلورية، شفافة يمكن رؤيتها بسهولة، تتبلور في نظام سداسي، ولها العديد من الروابط القوية بين جزيئات الماء.
ترتبط جزيئات الماء بهذه الروابط القوية، لذلك يبقى الجليد عند درجة حرارة منخفضة للغاية، ويبقى الماء في حالته الصلبة، والطريقة الوحيدة لكسر هذه الروابط هي رفع درجة حرارة الجليد.
يتمدد الماء عندما يتجمد، ويصبح حجم الجليد المتكون أكبر من حجم الماء في الحالة السائلة قبل التجمد، حيث يصل الوزن النوعي للجليد إلى 0.9168 نيوتن، بينما الوزن النوعي – طن من الماء في الحالة السائلة، عند نفس الدرجة 0.9998 نيوتن.
لذلك، فإن كثافة الجليد بشكل عام أقل من كثافة الماء ؛ هذا هو السبب في أننا نلاحظ أن الجليد يطفو على الماء في المناطق القطبية المتجمدة.

التأثيرات الجيولوجية من تمدد المياه عندما تتجمد

هناك تأثيرات جيولوجية ناتجة عن تمدد المياه عندما تتجمد، وتشمل هذه الآثار ما يلي:

عندما يدخل الماء في شقوق وثقوب الصخور المختلفة، ثم يتجمد داخلها، يؤدي ذلك إلى تدمير هذه الصخور، بينما يتمدد الماء ويشوه أشكال الصخور.
يحدث التبريد والاستبدال في المسطحات المائية الصغيرة مثل البحيرات والبرك وبعض الأنهار الصغيرة، حيث يتجمد جزء من الماء بسبب انخفاض درجة حرارته ثم ينزل إلى القاع ويحل محله بعض الماء الساخن من القاع.
وتتعرض المياه التي ترتفع إلى السطح بدورها للتجمد، وهكذا حتى تصبح هذه البحيرات والأنهار جليدًا من الأعلى إلى الأسفل بهذه الطريقة الفريدة.

لماذا كثافة الجليد أقل من كثافة الماء؟

للماء بعض الخصائص العامة التي تختلف عن السوائل الأخرى، لأن كثافته غير طبيعية وغير ثابتة، لذا فهذه هي القيمة القصوى لكثافة الماء في حالته السائلة وليس في الحالة الصلبة الجليدية.
تتغير كثافة الماء نتيجة التغير في درجة الحرارة التي يتعرض فيها، أو الناتج عن البيئة الخارجية، لكن كتلته تظل ثابتة، وكذلك السعة أو المساحة التي تشغلها المياه بالزيادة أو النقصان.
تزداد درجة اهتزاز جزيئات الماء مع زيادة درجة حرارتها، وتمتص كمية كبيرة من الطاقة الحرارية داخلها، مما يزيد المسافة بين جزيئات الماء.
لذلك، تكون السوائل الأكثر سخونة أقل كثافة من المواد الصلبة ذات درجة الحرارة المنخفضة، لكن الماء مختلف لأن هذا التأثير يتم استبداله بروابط هيدروجينية.
تربط هذه الروابط جزيئات الماء بكل جزيء مرتبط بـ 3.4 من الجزيئات المحيطة، وعندما يصل الماء إلى حالة التجمد، تتبلور جزيئاته من خلال النظام البلوري السداسي، في حالة تصلب ومرتبط بقوة، لكن المسافة بين الجزيئات تزداد.

كثافة الماء

الكثافة هي خاصية لكل مادة، وتعتبر كتلة وحدة حجم هذه المادة، وتقاس بالجرام لكل مليلتر، أو لكل سنتيمتر مكعب، ويعبر عنها رياضياً بالعلاقة: الكثافة = الكتلة ÷ الحجم.
على سبيل المثال، إذا كان لدينا حجم من الماء، وقمنا بقياس كتلته ووجدنا أنه 100 جرام، وكذلك حساب حجمه وهو 100 ملليلتر، في هذه الحالة الكثافة = 100 جرام 100 ملليلتر = 1 جرام لكل مليلتر.

كيف يتكون الجليد؟

توجد طاقة كامنة داخل الماء تجعل جزيئاته قادرة على التحرك بشكل مستمر ومستمر ودائم في حالته السائلة الطبيعية، وتتجاوز هذه الطاقة الطاقة الموجودة في جزيئات الماء في الحالة الصلبة .. حالتها.
يؤدي هذا إلى تحرك الجزيئات بشكل أسرع وأكثر ثباتًا في الحالة السائلة، وبحرية أكبر مما كانت عليه في الحالة الصلبة، مما يؤدي إلى انتشارها في الفضاء الذي يحتوي على الماء.
عندما يبرد الماء، تقل هذه الطاقة بين الجزيئات، وتبطئ حركتها مع انخفاض درجة الحرارة.
عندما تصل درجة حرارة الماء إلى صفر درجة مئوية، وهي نقطة تجمد الماء، يمكن للجزيئات أن تلتصق ببعضها البعض.
بالكاد يمكن للجزيئات أن تتحرك في هذه الحالة، مما يتسبب في تصلب الماء، ويتحول إلى جليد، وتصبح حركة الجزيئات غير مرئية للعين.

مفهوم درجة الحرارة

تعبر درجة الحرارة عن مدى برودة أو سخونة الجسم، ولديها العديد من المعايير لقياسها، ويمكننا أيضًا معرفة الاتجاه الذي تنطلق فيه الحرارة من أجسام مختلفة.
تنتقل الحرارة من جسم ذي درجة حرارة أعلى إلى جسم أكثر برودة، ولا يمكن أن تتناسب القوة الميكانيكية لجزيئات الجسم أو حجمها مع درجة الحرارة.
على سبيل المثال، إذا كان لديك تطابق مشتعل، فستحصل على كمية حرارة أعلى من جبل جليدي طويل، على الرغم من أن إجمالي الطاقة الحرارية للجبل الجليدي أعلى من التطابق.
تشمل درجة الحرارة الجسم كله، وهي تشبه الخصائص الأخرى التي لها نفس الخصائص الشاملة مثل الضغط والكثافة، وهذه الخاصية لا تتغير بتغير كمية المادة أو الكتلة أو الحجم.

نقطة الانصهار والحرارة الكامنة للانصهار

نقطة الانصهار هي درجة الحرارة التي تتغير فيها المادة من حالتها الصلبة المجمدة إلى حالة سائلة أكثر.
تذوب المواد الصلبة البلورية النقية في درجات حرارة مختلفة اعتمادًا على الروابط بين جزيئاتها، في ظل الظروف القياسية لضغط الحرارة والرطوبة.
عندما تتعرض مادة صلبة لمصدر للطاقة الحرارية لفترة زمنية معينة، بشكل ثابت ومستمر، نلاحظ تغير المادة إلى الحالة السائلة، ومن ثم تصلب درجة حرارة المادة، حتى تعود المادة إلى الحالة السائلة. الحالة السائلة.
السبب الحقيقي وراء توقف درجة حرارة المادة الصلبة عن الارتفاع هو أنها تمتص هذه الحرارة التي يمكن أن تستهلك لتحويل المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، لذلك لم يتبق شيء لزيادة درجة حرارة المادة. للأجزاء المميعة.
ينتهي هذا التوقف عندما تصبح المادة بأكملها في حالة سائلة، وبعد ذلك مع تعرض المادة لمزيد من الطاقة الحرارية، نلاحظ زيادة في درجة حرارتها بشكل طبيعي مرة أخرى.

ما لا تعرفه عن الحرارة الكامنة لخلط أي مكون

الحرارة الكامنة لانصهار أي مادة هي كمية الطاقة الحرارية الكافية لتغيير غرام واحد من هذه المادة من حالتها الصلبة إلى حالتها السائلة، وهي خاصية فريدة تختلف من مادة إلى أخرى.
يستغرق الثلج حوالي 80 سعرًا حراريًا لإذابة جرام واحد منه في ماء سائل، لذلك يستخدم الثلج في مبردات الطعام ؛ لأن نقطة الانصهار الكامنة كبيرة لذا فهي تبقى باردة لفترة طويلة.
عندما يتجمد الماء ويتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة، فإنه يفقد حرارته أثناء عملية التغيير التي تحدث، وهذه الحرارة تساوي كمية الحرارة اللازمة ليذوب الجليد.
تتأثر نقطة انصهار المواد بشكل عام بالعديد من العوامل، بما في ذلك الضغط الجوي، والذي كلما ارتفع، تزداد نقطة الانصهار، وبالتالي تزداد درجة الحرارة المطلوبة لتحويل هذه المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة.
كما أن هناك عامل آخر يؤثر على تحديد درجة انصهار المادة ودرجة الحرارة والطاقة المطلوبة لإتمام عملية خلط هذه المادة، وهذا العامل هو نقاء المادة، وخلوها من الشوائب. والرواسب التي تغسله وتؤثر على تركيبته الفيزيائية.
يؤثر تعقيد التركيب الكيميائي للمادة على مستوى قابليتها للذوبان، في مادة تتكون من عنصر ذري يحدث فيه الذوبان بسلاسة وبشكل متجانس.
بالنسبة للمادة التي تحتوي على مزيج من بعض العناصر المشتركة معًا لتكوين جزيء مادة، يتم خلطها في اندماج غير متجانس، ويعتمد الباحثون على هذه الفكرة العلمية لتحديد مدى نقاوة المواد.
ويتم ذلك بإذابه عدة مرات، فإذا كانت درجة انصهارها ثابتة في كل مرة تكون المادة نقية، أما إذا تغيرت درجة انصهارها في كل مرة فهي نجسة.

لذلك، نتعرض للخصائص الحرارية للماء من خلال مقال عن مقدار نقطة انصهار الجليد.