حالات المادة الحالة السادسة للمادة أغرب حالات تحويل المادة إلى سائل
نسعد بكم أعزائي الطلاب والطالبات في << المعلم الناجح >> يسرنا بزيارتكم أن نقدم الاجابة على أسئلتكم المتنوعة من مناهج التعليم الحديث من مصدرها الصحيح ولكم الأن إجابة السؤال ألذي يقول...حالات المادة الحالة السادسة للمادة أغرب حالات تحويل المادة إلى سائل .
الإجابة الصحيحة هي :
.
الحالة السادسة للمادة: أغرب حالات المادة
هذه الحالة تظهر فى السوائل عند درجة حرارة اعلي قليلاً من الدرجة التي تحدث عندها الحالة الخامسة (بوز – أينشتين)، حيث تنتاب هذه السوائل حالة من الجنون عند اقتراب درجة حرارتها من الصفر المطلق، إذ أنها تتدفق إلي أعلي دون مقاومة وتنساب بلا توقف علي جوانب الأوعية الحاوية لها ضاربة بقوي الاحتكاك والجاذبية عرض الحائط. كما أنه بإمكان هذه السوائل اختراق الجدران والدوران بلا توقف من تلقاء نفسها دون أن تنخفض سرعتها، حقاً إنها بالفعل أغرب حالات المادة.
لقد تمكن علماء الفيزياء من إسالة – أي تحويل المادة إلي سائل – جميع الغازات المعروفة فى نهاية القرن التاسع عشر ماعدا واحد فقط هو غاز الهيليوم، فلقد قاوم هذا الغاز جميع المحاولات لتسييله مما جعل البعض يعتقد بأنه غاز دائم لا يمكن أن يوجد فى حالة السيولة أو الصلابة، ولكن فى عام 1908 تمكن الهولندي كامرلنج أونز من إسالته، وفي عام 1938 لاحظ كلا من السوفيتي كابيستا والكندي آلن أن الهيليوم المسال عندما يصل لدرجة 2.2 كلفن تحدث له بعض السلوكيات الشاذة، فهو ينساب دون لزوجة مطلقاً (أي بدون وجود قوى احتكاك بين جزيئاته) ويمكنه القيام بحيل مثل الانزلاق لأعلي صعوداً علي الجدران والخروج من الوعاء المفتوح، كما أنه لا يبدي أي مقاومة لأي جسم يمر من خلاله ولا يلتصق بأي جسم مثل السوائل العادية المعروفة.
وتعد أغرب خصائص الهيليوم الفائق السيولة فى كونه ينساب بسرعة وحرية أكبر فى الأنابيب الضيقة أكثر منها فى الأنابيب المتسعة علي العكس تماماً من السوائل العادية، بل أكثرمن الهيليوم المسال نفسه عند درجة حرارة أعلي قليلاً. فمثلاً في حالتي الماء أو الزيت لا يمكن لهما السريان عبر الأنابيب الضيقة إلا بمساعدة قوة ضغط عليها، فمثلاً عند وضع الماء فى حقنة طبية لن يندفع الماء من الإبرة الرفيعة إلا إذا ضغطنا علي مكبس الحقنة، ولكن مع الهيليوم فائق السيولة فإنه يندفع من تلقاء نفسه بمجرد وضعه فى الحقنة.
هناك ظاهرة أخري محيرة وغريبة تتعلق بانتقال الحرارة داخل الهيليوم الفائق السيولة، فإن انتقال الحرارة خلاله لحظي وهائل السرعة بعكس السوائل العادية، كما تزيد سرعة انتقال الحرارة كلما كان الفرق فى درجة الحرارة صغيراً وهو مناقض لقوانين الديناميكا الحرارية، حيث تنتقل الحرارة بسرعة أكبر كلما زاد الفرق فى الحرارة بين الجزء البارد والجزء الساخن فى الحالات العادية، لذا فالهيليوم الفائق السيولة لا يمكن وضعه فى حالة غليان، إذ أن ارتفاع درجة الحرارة فى أي جزء منه تعمل علي نقل الحرارة إلي جميع أجزاء السائل بالتساوي.
إن السوائل الفائقة السيولة تبدي سلوكيات شاذة وغريبة عن كل ما هو معروف بالنسبة للسوائل، ولم يتمكن الفيزيائيين لعقوداً عديدة من تفسير هذه السلوكيات بناءاً علي قوانين السوائل العادية وحتى قوانين الفيزياء التقليدية، ومنذ عدة سنوات استطاع الفيزيائيين تفسير بعض هذه الظواهر الغريبة من خلال قوانين ميكانيكا الكم.