دانستنی های علوم پنجم ابتدایی

ذوب: تبدیل شدن ماده،از حلت جامد به مایع در اثر گرما را ذوب می گویند.ذوب شدن یک ماده ی جامد،یک پدیده ی گرماگیر استیعنی جسم حامد برای تبدیل شدن به مایع، گرما می گیرد و به دمایی که ماده ی جامد در آن دما ذوب می شود، نقطه ی ذوب می گوییم.

انجماد: وقتی یک مایع را به اندازه ی کافی سرد کنیم به جامد تبدیل می شود.تبدیل شدن ماده،از حالت مایع به جامد را انجماد می گوییم.عمل انجماد عکس عمل ذوب است. انجماد یک مایع، یک پدیده ی گرماده است یعنی جسم مایع برای تبدیل شدن به جامد،گرما از دست می دهد،به دمایی که ماده ی مایع در آن دما به جامد تبدیل می شودهنقطه ی انجماد می گوییم.

نکته: تمام مواد جامد را در شرایط عادی نمی توان ذوب کرد. مانند چوب.

دو روش برای تغییر دادن نقطه ی ذوب و انجماد:

1- ناخالصی ها: وجود ناخالصی ها سبب کاهش نقطه ی انجماد و دیرتر جامد شدن می شود. مثلا آب شور دیرتر از آب باران یخ می زند. به طور کلی ریختن و حل کردن هر ماده ای در آب باعث پایین آمدن نقطه ی انجماد می شود.

2- فشار: افزایش فشار در بیشتر موارد باعث افزایش نقطه ی ذوب و انجماد می شود.در این بین،آب یک استثنا است. فشردن یخ باعث آب شدن آن می شود،وارد آمدن فشار باعث پایین آمدن نقطه ی انجماد و ذوب آب می شود.

تبخیر: تبدیل شدن ماده ی مایع به گاز را در اثر گرما تبخیر می گویند. تبخیر یک پدیده ی گرما گیر است.

تبخیر مایعات در همه ی دماها انجام می شود.

میزان تبخیر از سطح یک مایع و سرعت تبخیر آن، به عوامل زیر بستگی دارد:

1- فشار:هرچه فشار هوا بیش تر باشد میزان تبخیر از سطح مایع کم تر خواهد بود و بلعکس.

2- دمای مایع: هرچه دمای مایع بیش تر باشد مولکول ها راحت تر می توانند از سطح مایع فرار کنند و میزان تبخیر از سطح مایع بیش تر خواهد بود. زیرا گرما سبب افزایش جنبش مولکولی و در نتیجه افزایش سرعت تبخیر می شود.

3- سطح مایع: هر چه سطح مایع بزرگ تر باشد مولکول های بیش تری با هوا در تماس هستند و می توانند فرار کنند و میزان تبخیر بیش تر خواهد بود.

4- جریان هوا (وزش باد): جریان باد و وزش باد باعث افزایش میزان تبخیر می شود.

5- رطوبت هوا: هرچه مقدار رطوبت موجود در هوا بیش باشد میزان تبخیر کم تر می شود.

6- ربایش مولکولی: هرچه نیروی ربایش مولکول های مایعی کم تر باشدهتبخیر آن سریع تر انجام می گیرد.

سرعت تبخیر (الکل) سرعت تبخیر (استون) سرعت تبخیر (اتر)

جوشیدن: وقتی به مایع گرما می دهیم میزان حرکت و جنبش مولکول های ریاد می شود. اگرمولکول ها به اندازه ی کافی گرما جذب کنند،مقدار جنبش آن ها به اندازه ای می شود که نیروی ربایش بین مولکول ها دیگر نمی توانند ان ها را در کنار هم نگه دارد در نتیجه مولکول های مایع از هم دور می شوند در این حالت مایع به گاز تبدیل می شود.به دمایی که در آن تمام مایع به گاز تبدیل می شود، نقطه ی جوش می گویند.

میعان: تبدیل شدن ماده از حالت گاز به مایع را میعان می گویند. چون مولکول ها در حالت گاز دارای سرعت و انرژی جنبشی زیادی هستند برای تبدیل به مایع باید سرعت مولکول های آن کاهش یابد تا نیروی ربایش بین مولکول ها بتواند مولکول ها را کنار هم نگه دارد.

تقطیر: به عمل تبخیر و میعان متوالی (پشت سر هم) مایع، تقطیر می گویند. یعنی اگر آبی را به بخار(تبخیر) و بعدبخار را به روش سرد کردن(میعان) به مایع تبدیل کنیم به این روش تقطیر می گوییم. به آبی که از طریق تقطیر به دست می آید، آب مقطر می گویند.

نکته: نوشیدن مداوم آب مقطر (آبی که هیچ گونه مواد معدنی ندارد) برای سلامتی زیان آور است.

تصعید (فرازش): بعضی از از مواد می توانند مستقیما از حالت جامد به حالت گاز درآینده مثلا اگر یک قرص نفتالین را مدتی در یک ظرف در باز قرار دهید قرص ها روز به روز کوچک تر می شوند. نفتالین جامد،بدون ذوب شدن، مستقیما به گاز تبدیل می شود به تبدیل مستقیم جامد به گاز،تصعید(فرازش) گویند.

چگالش: به عکس عمل تصعید،یعنی تبدیل مستقیم گاز به جامد، چگالش می گویند و یک تغییر گرماده است. برفکی که در یخ ساز یخچال مشاهده می شود حاصل چگالش بخار آب، یعنی تبدیل مستقیم بخار آب به یخ است.

تغییرات گرما گیر و تغییرات گرماده:

ذوب، تبخیر و تصعید تغییراتی گرما گیر هستند.

انجماد، میعان و چگالش تغییراتی گرماده هستند.

چگالی: چگالی یک جسم،جرم یا مقدار ماده ای است که در واحد حجم آن وجود داردو معمولا برحسب گرم بر سانتی متر مکعب بیان می شود. مثلا وقتی می گوییم آهن از چوب سنگین تر است منظور این است که اگر دو حجم مساوی از آهن و چوب را داشته باشیم جسم آهنی سنگین تر است.

چگالی یک جسم که جرم واحد حجم آن جسم است از رابطه زیر به دست می آید.

(گرم) جرم

= چگالی

(سانتی متر مکعب) حجم

به جز یک دو استثنا، در اکثر موارد چگالی جامدات بیش تر از مایعات و چگالی مایعات بیش تر از گازها است علت این امر فاصله کم مولکول ها در جامدات نسبت به مایعات و در مایعات نسبت به گازها می باشد.

اثر گرما بر حجم مواد: وقتی دمای ماده ای بالا رود جنبش مولکول های آن زیادتر می شود و با افزایش جنبش مولکول ها با هم بیش تر و شدید تر شده و در نتیجه از هم دور می شوند و با دور شدن مولکول ها از هم فضای خالی آن ها بیش تر می شودو ربایش آن ها کم می شود. بنابراین حجم ماده افزایش می یابد. اما با سرد شدن جنبش مولکول های آن کم تر و حجم ماده کوچک تر می شود البته در این میان دو استثنا وجود دارد: آب و لاستیک

رفتار غیر عادی آب: هنگامی که حجم مشخصی از آب خالص را سرد کنیم تا دمای 4 درجه ی سانتی گراد حجم آن کاهش پیدا می کندو منقبض می شود. اما اگر به سرد کردن ادامه دهیم برخلاف آن چه انتظار داریم با سرد شدن آب از دمای 4 درجه تا دمای صفر درجه حجم آب افزایش می یابد تا این که در دمای صفر درجه آب یخ می زند و حجم آن به بیش ترین مقدار ممکن می رسد. وقتی آب یخ می زند حجم آن افزایش یافته و سبک شده و برروی آب می آید به همین دلیل است که آب برخلاف دیگر مایعات از بال یخ می زند و یخ واقع در سطح آب مانند عایقی عمل می کندکه مانع ورود سرما به بخش زیرین آب می شود و از طرفی چون آب 4 درجه دارای بیش ترین چگالی است کف دریاچه می ماند حتی وقتی که آب بالای دریاچه یخ زده است زیر این لایه ی یخ ماهی ها به زندگی خود ادامه می دهند،پس رفتار غیر عادی آب اهمیت زیادی برای موجودات آبزی دارد.