حلولنا
ضواغط هواء
الحلول
المنتجات
ضواغط هواء
Process gas and air equipment
الأدوات الصناعية والحلول
الحلول
Power Equipment
الحلول
المنتجات والحلول
الحلول
ضواغط الهواء
المنتجات والحلول
الضواغط البحرية
معدات الغاز والهواء للعمليات
الحفارات
مجموعة التأجير
Energy Storage Systems
المنتجات والحلول
مولدات الطاقة

بنية المادة ومراحلها المختلفة

موقع Wiki الخاص بالهواء المضغوط النظرية الأساسية فيزياء ضواغط الهواء

لفهم طرق عمل الهواء المضغوط، من الممكن أن تساعد المقدمة الأساسية للفيزياء بشكلٍ كبير. سنبدأ بشرح بنية المادة. في الجزء الثاني ستعرف المزيد عن الحالات الأربع المختلفة للمادة وجزيئاتها.

مِمّ تتكون المادة؟

حالات المادة المختلفة
تتكون كل المواد، سواء أكانت على الصورة الغازية أو السائلة أو الصلبة، من ذرات. ومن ثم تكون الذرات هي وحدات البناء الرئيسة للمادة، على الرغم من أنها تظهر تقريبًا كجزء من جزيء. والجزيء هو عدد من الذرات مجمعة معًا مع ذرات أخرى من نوع واحد أو نوع مختلف. تتكون الذرات من نواة كثيفة تتألف من البروتونات والنيترونات المحاطة بعدد من الإلكترونات الصغيرة خفيفة الوزن سريعة الدوران. كما توجد وحدات بناء أخرى؛ لكنها غير مستقرة. تتسم جميع الجزيئات هذه بأربع خواص:
- شحنتها الكهربائية
- كتلة سكونها
- زخمها الميكانيكي
- زخمها المغناطيسي

يساوي عدد البروتونات في النواة العدد الذري للذرة. ويساوي إجمالي عدد البروتونات وعدد النيترونات 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.

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 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 ملم۳ من الهواء عند الضغط الجوي على ‎2.55 x 1016 جزيء تقريبًا. وبصورة أساسية، يمكن أن توجد كل المواد في أربع حالات مختلفة:
- الحالة الصلبة
- الحالة السائلة
- الحالة الغازية
- حالة البلازما

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، مما يزيد سرعته مع ارتفاع درجة الحرارة. عند تسخين مادة في الحالة الصلبة إلى الحد الذي لا يمكن معه منع حركة الجزيئات بواسطة النمط الشبكي الصلب، فإنها تنكسر وتتفكك وتذوب المادة وتتحول إلى سائل. وفي حالة تسخين السائل بدرجة أكبر، تنكسر روابط الجزيئات تمامًا، وتتحول المادة السائلة إلى الحالة الغازية، التي تتمدد 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.

المقالات ذات الصلة