الحرارة الكامنة للانصهار
سعد نافع يعقوب
- مقارنة درجات الانصهار | المرسال
مقارنة درجات الانصهار | المرسال
مع ارتفاع درجة الحرارة بهذا الشكل الكافي والثابت التي تجعل المادة تنصهر وتتحول إلي الشكل السائل ، وعند نقطة معينة تتوقف الحرارة عن الارتفاع مما يوقف درجة حرارة المادة ولا يحدث أي تغير في درجة حرارة المادة التي تم انصهارها وتحولها إلي الحالة السائلة ، حيث أن الحرارة التي تم استخدامها في تحويل المادة من شكلها وحالتها الصلبة ليجعلها في حالة سائلة من الممكن أن تكون قد استنزفت في هذه العملية. هذه العملية في بعض الحالات تحتاج إلي طاقة كبيرة ومن الممكن أن لا تتحول كل المادة إلى الحالة السائلة ولكن مع زيادة الحرارة من الممكن أن ترتفع درجة حرارة المادة وتستمر في الانصهار حتى تتحول إلي الحالة السائلة وعندها ستثبت درجة حرارة المادة في حالتها السائلة ، و لكن إذا أردنا أن نستمر في رفع الطاقة الحرارية أكثر فستتحول المادة من السائلة إلى الغازية ولكن هذه الحالة تحتاج إلي طاقة أعلي حتى نتمكن أيضاً من كسر الروابط التي بين جزيئات المادة لتتفكك أكثر وتخرج في شكل غاز وتسمي هذه الحالة بالتبخير والتي تحدث في حالة تسمي الغليان. الحرارة الكامنة للانصهار
يعبر هذا المصطلح عن الحرارة اللازمة لتحويل واحد جرام من مادة معينة في الحالة الصلبة إلي الحالة السائلة ، حيث تختلف هذه القيمة الحرارية من مادة إلي الأخرى ، فمثلاً تحتاج قطعة الثلج تقريباً إلي 80 سعرة حرارية ليصل إلي نقطة الانصهار ويتحول جرام احد من الثلج إلى ماء، فمن الواضح أن الحرارة الكامنة للانصهار الخاصة بالثلج مرتفعة للغاية ولهذا فإن الثلج يتم استخدامه في الثلاجات، وفي العكس تأتي عملية التجمد التي تعود فيها المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة من جديد، حيث تنبعث الحرارة من المادة السائلة بنفس القدر الذي احتاجته في الانصهار.
عندما يتم وضع الثلج في محيط دافئ ، تتدفق الطاقة من بيئته إلى الجليد ، مما يزيد من الحركات الداخلية لجزيئات الماء في الهيكل البلوري الصلب. في البداية يسخن الجليد (يزداد في درجة الحرارة) ، ولكن بمجرد أن يصل إلى درجة حرارة معينة (نقطة انصهاره) يبدأ في الذوبان. ويتطلب الانصهار إضافة طاقة. أثناء الذوبان ، يتم تخزين (امتصاص) الطاقة في نظام جزيئات الماء في السائل كحرارة كامنة. تسمى الحرارة الكامنة المرتبطة بالذوبان الحرارة الكامنة للانصهار. إذا تمت إزالة طاقة كافية لتحويل الماء السائل مرة أخرى إلى جليد أثناء التجمّد ، يتم إطلاق الحرارة الكامنة المخزّنة في جزيئات الماء مرة أخرى إلى المناطق المحيطة كحرارة (تسمى أيضًا الحرارة الكامنة للانصهار). يمكن أن ينتقل الماء مباشرة من الحالة الصلبة إلى بخار ، وهي عملية التسامي. يتطلب التسامي طاقة من المناطق المحيطة ويخزن الحرارة الكامنة في جزيئات الغاز الحرارة الكامنة للتسامي. تسمى العملية العكسية ، التي تحول بخار الماء مباشرة إلى جليد ، الترسيب وهي الطريقة الرئيسية لتكوين الثلج. يعيد الترسيب الحرارة الكامنة إلى البيئة ، ولكن عندما يكون الثلج يتساقط يكون باردًا بما بحيث لن نلاحظ بسهولة أي إضافة للحرارة الكامنة إلى الهواء البارد.