قبسة
الصفحة الرئيســــــية
موسوعة المعلومات
تدوينـــات معرفيـــة
قبســــــــــــــــــــــــات
تاريخ العلــــــــــــــوم
بنك المعلومــــــــــات
في مثل هذا اليوم
تدوينــات
-
قبســــات
-
موسوعــــة
تاريخ العلوم
١٦٩٤ - يقترح العالم الإيطالي "كارلو رينالديني" استخدام درجتي التجمد والغليان للماء "نقاطا ثابتة" على تدريج الترموميتر (مقياس الحرارة).
علم الفلك والرياضيات
تم نسخ الرابط
من الموسوعــة
مقاوم التجمد مادة تضاف إلى السوائل لتخفيض نقطة تجمدها، وتستخدم في أنظمة تبريد السيارات لحماية ماء التبريد من التجمد، كما تساعد في رفع نقطة الغليان وتقليل خطر ارتفاع حرارة المحرك. يعمل محرك السيارة في درجات حرارة عالية، ولذلك يحتاج إلى مبرد يدور داخله لينقل الحرارة من الأجزاء المعدنية الساخنة، وإذا غلى المبرد أو تجمد فقد يتسبب ذلك في تلف المحرك. كانت أنظمة التبريد تعتمد قديماً على الماء وحده، أما السيارات الحديثة فتستخدم غالباً خليطاً من الماء ومقاوم التجمد طوال العام. تتكون معظم مقاومات التجمد الخاصة بالسيارات أساساً من جليكول الإثيلين، وتضاف إليها مواد كيميائية لحماية الأجزاء المعدنية في نظام التبريد من التآكل.
درجة التجمد درجة الحرارة التي تتحول عندها المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة، وتختلف باختلاف المواد وتركيبها. تكون نقطة تجمد المادة النقية مساوية لنقطة انصهارها؛ فالماء يتجمد عند الدرجة نفسها التي ينصهر عندها الثلج. عندما تكون المادة النقية عند نقطة تجمدها يكون السائل والصلب في اتزان، فإذا لم تضاف حرارة أو تزال بقيت الحالة مستقرة، لأن مقداراً من السائل يتجمد في مقابل مقدار مماثل من الصلب ينصهر. تؤثر طبيعة المادة في نقطة تجمدها؛ فالعناصر والمركبات النقية تتجمد عند درجة محددة، بينما تتصلب الخلائط والسبائك على مدى حراري. ويمكن خفض نقطة تجمد السوائل بإضافة مواد أخرى، وهو أساس استعمال مضادات التجمد في مشعات السيارات. كما يؤثر الضغط العالي في نقطة التجمد، فيرفعها لبعض المواد التي تنكمش عند التجمد، ويخفضها لمواد تتمدد عنده مثل الماء.
درجة التجمد هي درجة الحرارة التي تتحول عندها المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة، وتختلف من مادة إلى أخرى بحسب تركيبها ونقاوتها والضغط الواقع عليها. تتطابق درجة تجمد المادة النقية عادة مع درجة انصهارها، كما في الماء الذي يتوازن عندها السائل والصلب إذا لم تكتسب المادة حرارة أو تفقدها. تؤثر الشوائب والخلائط في خفض أو تغيير نطاق التجمد، ولذلك تستعمل مواد مضادة للتجمد في محركات السيارات لمنع تصلب الماء في الظروف الباردة. كما يمكن للضغط أن يرفع أو يخفض درجة التجمد بحسب ما إذا كانت المادة تنكمش أو تتمدد عند تجمدها.
التجمد تحول المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة عند انخفاض الحرارة أو فقدان الطاقة الحرارية. يحدث عندما تتباطأ حركة الجزيئات بما يسمح بتكوين بنية أكثر انتظاماً، وقد يصاحبه إطلاق حرارة كامنة. يظهر التجمد في الماء والمعادن والمواد الغذائية والعمليات الصناعية والطبيعية، وله أهمية في المناخ وحفظ الأغذية والهندسة والطب. يكشف التجمد أن تغير الحالة ليس مجرد برودة، بل انتقال في بنية المادة وطاقة جزيئاتها.
درجة التجمد هي الدرجة التي يتحول عندها الماء من الحالة السائلة إلى الصلبة في الظروف المعتادة، وقد اختيرت في مقياس فهرنهايت عند ٣٢ درجة فوق الصفر ضمن نظامه الخاص لتقسيم الحرارة. يختلف هذا الرقم عن مقياس سلسيوس الذي يجعل تجمد الماء عند الصفر، لأن كل مقياس اعتمد نقطة بداية وطريقة تقسيم مختلفة. ويدل ذلك على أن الأرقام الحرارية لا تعبر وحدها عن طبيعة الظاهرة إلا إذا عرف المقياس المستخدم.
