التغير الفيزيائي للمادة هو تغير في خواص المادة دون تغيير في تركيبها الكيميائي. أي أن مكونات المادة تبقى هي نفسها بعد التغير، ولكن قد تتغير بعض خواصها، مثل شكلها، حجمها، درجة حرارتها، أو حالتها الفيزيائية.
أمثلة على التغير الفيزيائي للمادة:
تغير شكل المادة: مثل تجعيد الورق، أو كسر الزجاج، أو تقطيع الخضار.
تغير حجم المادة: مثل تمدد السائل عند تسخينه، أو انكماشه عند تبريده.
تغير درجة حرارة المادة: مثل غليان الماء، أو تجمد الماء.
تغير حالة المادة: مثل تحول الماء من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة عند درجة حرارة 0 مئوية، أو تحول الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية عند درجة حرارة 100 مئوية.
التفسير الموسع:
تغير شكل المادة:
يمكن تغيير شكل المادة دون تغيير في تركيبها الكيميائي عن طريق تطبيق قوة عليها. على سبيل المثال، يمكن تجعيد الورق عن طريق تطبيق قوة على سطحه. ويمكن كسر الزجاج عن طريق تطبيق قوة على سطحه بشكل كافٍ. ويمكن تقطيع الخضار عن طريق تطبيق قوة على سطحها باستخدام سكين.
تغير حجم المادة:
يمكن تغيير حجم المادة دون تغيير في تركيبها الكيميائي عن طريق تغيير درجة حرارتها. على سبيل المثال، يزداد حجم السائل عند تسخينه، وينقص حجمه عند تبريده. ويعود ذلك إلى أن جزيئات المادة تتحرك بشكل أسرع عند تسخينها، مما يؤدي إلى زيادة المسافة الفاصلة بين الجزيئات.
تغير درجة حرارة المادة:
يمكن تغيير درجة حرارة المادة دون تغيير في تركيبها الكيميائي عن طريق إضافة أو إزالة الحرارة منها. على سبيل المثال، يغلي الماء عند درجة حرارة 100 مئوية، ويتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية. ويرجع ذلك إلى أن جزيئات الماء تتحرك بشكل أسرع عند درجة حرارة 100 مئوية، مما يؤدي إلى انفصالها عن بعضها البعض وتكوين بخار.
تغير حالة المادة:
يمكن تغيير حالة المادة دون تغيير في تركيبها الكيميائي عن طريق تغيير درجة الحرارة أو الضغط عليها. على سبيل المثال، يتحول الماء من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة عند درجة حرارة 0 مئوية، أو تحول الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية عند درجة حرارة 100 مئوية. ويعود ذلك إلى أن طاقة جزيئات المادة تتغير عند تغيير درجة حرارتها أو الضغط عليها.
التمييز بين التغير الفيزيائي والتغير الكيميائي:
يمكن التمييز بين التغير الفيزيائي والتغير الكيميائي من خلال الخصائص التالية:
التركيب الكيميائي: يبقى التركيب الكيميائي للمادة كما هو بعد التغير الفيزيائي، بينما يتغير التركيب الكيميائي للمادة بعد التغير الكيميائي.
خواص المادة: قد تتغير بعض خواص المادة بعد التغير الفيزيائي، ولكن تبقى خصائصها الأساسية كما هي. على سبيل المثال، يتغير شكل الخشب بعد كسره، ولكن تبقى خواصه الأساسية كما هي، مثل مقاومته للشد والضغط. أما بعد التغير الكيميائي، فإن خواص المادة تتغير بشكل أساسي. على سبيل المثال، يتغير لون الحبر بعد أن يتفاعل مع الأكسجين في الهواء.
إمكانية عكس التغير: يمكن عكس التغير الفيزيائي في بعض الحالات، ولكن لا يمكن عكس التغير الكيميائي. على سبيل المثال، يمكن إعادة تسخين الماء المجمد إلى حالته السائلة، ولكن لا يمكن إعادة تجميع الخشب المكسور إلى حالته الأصلية.
تطبيقات التغيرات الفيزيائية:
تستخدم التغيرات الفيزيائية في العديد من التطبيقات العملية، مثل:
صناعة المواد: تستخدم التغيرات الفيزيائية لتغيير شكل المادة وخصائصها، مثل استخدام الحرارة لإذابة المعادن وتشكيلها.
الطب: تستخدم التغيرات الفيزيائية في بعض الإجراءات الطبية، مثل استخدام الأشعة السينية لرؤية العظام.
الهندسة: تستخدم التغيرات الفيزيائية في بعض العمليات الهندسية، مثل استخدام الحرارة لحام المعادن.
