عرض مصدر حالة سائلة

في[[فيزياء|الفيزياء]] وفي [[كيمياء|الكيمياء]] '''الحالة السائلة ''' احدي ثلاث حالات تهتم بهم [[ديناميكا حرارية|الديناميكا الحرارية]] بجوار [[حالة غازية|الحالة الغازية]] و [[حالة صلبة|الحالة الصلبة]] . 
[[ملف:solid liquid gas.svg|300px|thumb|توضيح المسافة بين جزيئات المادة في الحالة الغازية والحالة السائلة والحالة الصلبة]]
[[ملف:Phase-diag2.svg|thumb|400px|منحنى حالات المادة (هنا الماء) واعتمادها على الحرارة والحجم والضغط .]]

الديناميكا الحرارية تدرس انتقال [[مادة|المادة]] من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية بالتسخين مثلا حيث يتحول [[ماء|الماء]] إلى الحالة الغازية أي إلى [[بخار]]ز كذلك يمكن أن تنتقل [[مادة|المادة]] من الحالة السائلة إلى [[حالة صلبة|الحالة الصلبة]] بالتبريد . فيتصلب الماء ويصبح [[ثلج|ثلجا]] . 

تعتمد حالة المادة على الحرارة T والحجم V والضغط P. ويوضح الشكل المرافق انتقال المادة من حالة إلى حالة بتأثير تلك المتغيرات ، وقد اتخذنا هنا مثال [[ماء|الماء]] للتوضيح . يبين الخط الأخضر تغير درجة الانصهار بتغير [[ضغط|الضغط]]. ويبين الخط الأزرق تغير نقطة غليان الماء تحت تأثير الضغط . كما يبين المنحنى الأحمر التسامي ، حيث ينتقل الماء من الحالة الصلبة مباشرة إلى بخار واعتماد ذلك على الحرارة .

تتقابل الثلاث منحنيات عند النقطة الثلاثية ، وتختلف تلك النقطة من مادة لأخرى . فالنقطة الثلاثية للكحول مثلا تتميز بثلاثة قيم للمتغيرات الحرارة ، والحجم ، والضغط . 

== مخطط الطور (منحنى حالات المادة) ==

في النقطة الثلاثية تتواجد الثلاثة حالات للماء في نفس الوقت : الحالة الصلبة ، والحالة السائلة ، والحالة الغازية.
ويمثل الأخضر تواجد الحالتين الميء السائل والثلج . بارتفاع درجة الحرارة يجب أن نرفع الضغط لكي نحافظ على تواجد الحالتين في نفس الوقت ، وإلا يتحول(ينصهر) الثلج إلى ماء . ويمثل الخط الأزرق غليان الماء وتحوله إلى بخار. بارتفاع الضغط ترتفع درجة حرارة الغليان ، وطالما نتحرك على الخط الأزرق يكون لدينا حالتين في توازن ، أي ماء يغلى وفوقه بخار ساخن . ويمكننا الاستمرار في رفع الضغط ودرجة الحرارة حتي نصل إلى النقطة الحرجة (critical point) ، وعندها نصل إلى حالة لا يكون فيها الماء سائلا ولا بخارا ، بل هي حالة تجمع بين الاثنين في مخلوط مشبع عالي الضغط والحرارة. وتبلغ النقطة الحرجة للماء عند درجة حرارة 647 [[كلفن]] أو 374 درجة مئوية . ويصل الضغط عند تلك النقطة إلى 218 ضغط جوي . 

تعمل محطات القوي لاستغلال الماء وبخاره في تلك الحالة لتوليد الطاقة الكهربائية بوساطة [[توربين|التوربينات]] . وكما نعرف من [[دورة كارنو]] ترتفع كفاءة الإنتاج بارتفاع درجة حرارة البخار (وتبلغ الكفاءة عند النقطة الحرجة 39 % ) . لذلك تبذل محطات التوليد مجهودات لتسخين تلك الحالة المائية البخارية لدرجات أعلى من 374 درجة مئوية ، لكي ترفع كفاءة تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية ، ومن تلك المحطات ما تصل كفاءته 46 % .

== حالات أخرى للمادة ==

بالإضافة إلى تلك الثلاثة حالات للمادة المعتادة في حياتنا اليومية ، تعرفنا في العصر الحديث على حالات جديدة للمادة لم تـُعرف من قبل . وتُشكل حالة [[بلازما|البلازما]] (فيزياء) ، حالة المادة تحت درجات حرارة عالية جدا ، حيث تنفصل [[إلكترون|الإلكترونات]] عن الذرة . هذه حالة غير مألوفة تتصرف فيها الجسيمات المتأينة والإلكترونات بطريقة غريبة ، ولذلك تسمى البلازما. من تطبيقات البلازما محاولات ترويض الطاقة الهيدروجينية في الانصهار النووي . 

كذلك حالة [[ميوعة فائقة|الميوعة الفائقة]] التي اكتشف عام 1904 عند تبريد غاز [[هيليوم|الهيليوم]] تحت درجة حرارة 17و2 [[كلفن]]. في حالة الميوعة الفائقة يتسلق السائل جدران الوعاء ويغطيه تماما من الداخل . وإذا وجد ثقب أعلى الوعاء خرج منها في حالته السائلة . كما أن السائل في هذه الحالة لا يدور عندما نقوم بتدوير الوعاء وتصل درجة [[لزوجة|لزوجته]] الصفر.

حالات جديدة للمادة نعرفها في [[نجم نيوتروني|النجوم النيوترونية]] ، والنجوم المسماة [[قزم أبيض|القزم الأبيض]]، حيث ينهار البناء الذري وتتجمع جميع أنوية الذرات مع بعضها مشكلة مادة تزيد كثافتها عن مئات الآلاف من كثافة المواد المعهودة . 

== أنظر أيضا ==

* [[حالة غازية]]
* [[حالة صلبة]]
* [[سائل]]
* [[خواص المادة]]
* [[ميوعة فائقة]]
[[سائل]]

[[تصنيف:كيمياء]]
[[تصنيف:ديناميكا حرارية]]