٢١/٠٩/٢٠٠٤

 (لمزيد من المعلومات)

حاولنا من خلال تجربة تبسيط حقيقة أن قشرة  المحيط تغوص تحت السطح لأنها أكثر برودة منه، واستخدمنا في ذلك ثليجة زيت بلون أحمر ووضعناها بكوب يحتوي على نفس الزيت فغاص المكعب وهنا تساءلنا لماذا تغوص ثليجة الزيت بالزيت بينما تطفو ثليجة الماء بالماء؟ وأتمنى أن تستطيعوا مدنا ببعض الإجابات.

---

٢٨/٠٩/٢٠٠٤

 (لمزيد من المعلومات)

تثبت هذه التجربة غرابة حالة الماء! فمن كثرة ما تعودنا على مقاربة هذا الجزئ الشهير والحيوي بالنسبة لنا انتهى بنا الأمر إلى الاعتقاد أنه يمتلك خصائص "معتادة" على الرغم من عدم صحة ذلك، ففي الواقع تغوص "مكعبات الثلج" لمعظم السوائل بما أن الحالة الجامدة عادة ما تكون أكثر كثافة من الحالة السائلة التي تفوق كثافتها هي كثافتها في الحالة الغازية، أما بالنسبة للماء فالوضع معكوس ويرجع هذا إلى التفاعلات الخاصة بين جزيئات الماء شديدة القطبية (فالأكسجين يحمل شحنة سالبة بينما يحمل الهيدروجين شحنة موجبة) مما يؤدى إلى التنسيق فيما بينها تبعا لترتيبات معقدة إلى حد ما (فهناك العديد من الأشكال للثلج) والنتيجة هي أن الهيكل الذي تكونه الجزيئات بمكعب الثلج يصبح أكبر حجما (وبالتالي أقل كثافة) من الهيكل الذي تكونه نفس الجزيئات في الحالة السائلة، ولكن حتى الحالة السائلة ليست بهينة حيث أنه عند تسخين الماء ذات درجة الحرارة صفر تبدأ بالانكماش أولا ! ويبلغ أقصى حد للكثافة عند ٤º ثم تتمدد إذا استمررنا في التسخين كسائر السوائل "المعتادة"، باختصار لا ينبغى أن نعتقد أن ما نراه يوميا هو القاعدة فمن الممكن أن يكون هو الحالة الاستثنائية.

---

٢٨/٠٩/٢٠٠٤

 (لمزيد من المعلومات)

بطريقة عامة تفوق كثافة المواد الصلبة كثافة المواد السائلة التي تتكون منها تلك المواد الصلبة عند تجمدها باستثناء الثلج، ويرجع هذا إلى صغر المسافات بين الجزيئات في المواد الصلبة وبالتالي انخفاض تأثير الحرارة مع انخفاض الحرارة؛ أما في حالة الماء والثلج فالوضع أكثر تعقيدا نتيجة لتركيب جزئ الماء ووجود روابط يطلق عليها "روابط هيدروجينية" بين ذرة الأكسجين في الجزئ وذرة الهيدروجين في الجزيئات المحيطة. وتمنح تلك الرابطة الماء خصائص مميزة (فدرجة الحرارة التي يذوب أو يغلي عندها الماء أعلى بكثير من تلك المتوقعة في حالة المركبات المشابهة)، كما تمنحه تركيبا ثلاثي الأبعاد في الحالة الجامدة وتكون المسافات المتوسطة لجزيئات الماء بهذا التركيب أكبر منها بالسائل مما يؤدى إلى كثافة أقل.

---

٣٠/٠٩/٢٠٠٤

 (لمزيد من المعلومات)

تنخفض حرارة الهواء عندما ينخفض ضغطه لذا يتكون الضباب نتيجة لتكثيف بخار الماء الموجود بالهواء عند التقائه بالهواء الخارج من الحقنة ويفسر هذا الضباب على أنه دخان، والسهل إثبات أن انخفاض ضغط الغاز يتسبب في تبريده فيغطي الثلج زجاجة من غاز البوتان أو البروبان المستخدمة لفترة طويلة لتزويد مشواة بالغاز نتيجة لتكثف بخار الماء بالهواء المحيط لزجاجة الغاز ثم تجمده بعد ذلك بسبب البرودة الناتجة عن انخفاض ضغط الغاز لإمداد المحرق، ويتبع نفس المبدأ بالثلاجات للتبريد.

---

٠١/١٠/٢٠٠٤

 (لمزيد من المعلومات)

لعله من المفيد تكملة الإجابة الخاصة بالجزء الأول من التجربة وهي ضغط الهواء الموجود بداخل الحقنة مما يسمح لاحقا بانخفاضه حيث ينتج عن ضغط الهواء حرارة كما يحدث عند نفخ إطار دراجة باستخدام منفاخ "تقليدي" فترتفع حرارة جسم المنفاخ ومن المهم لفت النظر إلى مصاحبة الضغط والانخفاض في الضغط لتبادلات حرارية عكسية.