تعريف درجة الغليان

حالات المادة

تعتبر المواد بحالاتها الثلاث المكونات الأساسيّة للطبيعة والحياة، فكل ما يوجد حولنا هو إما غازيٌ أو صلبٌ أو سائل، وكل حالةٍ من الحالات لها خصائص تختلف عن الحالة الأخرى، وذلك بسبب اختلاف المسافات بين دقائق وجزيئات المادة تبعاً للحالة التي تكون فيها المادة، فمثلاً تكون المسافات بين جزيئات المادة في الحالة الغازيّة كبيرة جداً، وفي السائلة قليلة، وفي الحالة الصلبة تكون شبه معدومةٍ؛ لأنّ الجزيئات تكون ملتصقةً ببعضها البعض، وهنا سنتكلم عن درجة الغليان وهي الدرجة الفاصلة بين حالتي المادة السائلة والغازيّة.

درجة الغليان

تعرف درجة الغليان على أنّها درجة الحرارة التي تتغيّر عندها المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازيّة في كل أجزاء السائل، ومن الممكن تحوّل السائل إلى غازٍ من خلال عمليّة التبخر، والتي تحدث على درجة حرارةٍ أقل من درجة الغليان، ولكن الاختلاف بين التبخر والغليان هو أن التبخر يكون للجزيئات القريبة من سطح السائل فقط، أما الغليان فيحدث لكل جزيئات المادة السائلة في الوقت نفسه.

وعند درجة الغليان يكون ضغط المادة البخاري مساوياً للضغط الجوي، وبالتالي فإنّ الاختلاف في درجات غليان المواد عن بعضها البعض ناتجٌ من اختلاف الضغط البخاري لها، وفي أغلب الأوقات يتم تسجيل درجات الغليان للمواد في الظروف المعياريّة؛ وهي التي يكون فيها الضغط قياسياً ( وهو1 ضغط جوي أو 750 مليمتر زئبق)، وعلاقة قيم غليان المواد بقيم الضغط الجوي علاقةٌ طرديةٌ، فكلما زاد الضغط الجوي زادت قيمة الغليان للمادة، وتتمّ قياس نقط الغليان حتى الوصول إلى ما يعرف بالنقطة الحرجة، وهي النقطة التي يكون عندها خواص السائل مساويةً لخواص الغاز، ولا يمكن زيادة درجة الغليان بعدها، لأنّ السائل سيتحوّل إلى غاز بعد هذه النقطة.

مرحلة ما بعد الغليان

عندما يتم رفع درجة الحرارة أكثر من درجة الغليان؛ تصل المادة إلى ما يعرف بعمليّة التحول، وهي العملية التي يتم من خلالها تحول المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية، وذلك بزيادة الحرارة على المادة لتأخذ ما يسمى بالحرارة الكامنة للتبخر، وهي الحرارة التي تأخذها المادة وتخزنها في جميع أجزائها، وبهذا فإنّ المحتوى الحراري للمادة السائلة يكون غير نهائي عند قيمة الغليان، والتفاعلات بين جزيئات المادة عند الغليان بسبب الحرارة الكامنة تكون تفاعلات قوية تكسب جزيئات السائل طاقةً تجعلها قادرةً على التغلب على القوى الموجودة بينها والتحرر فيما يعرف بالتبخر.

درجة الغليان لبعض المواد

• الماء: قيمة درجة الغليان للماء في الظروف القياسية أو المعيارية هي 100 درجة سلسيوس، وعلى قمة إفرست تقل نقطة الغليان لتكون مساويةً ل69 درجة سلسيوس.
• الهيليوم: هو المادة التي لها أقل درجة غليان، ومع أن الهيليوم غازٌ، إلا أنّ له قيمة غليان عند ضغطه؛ لأنّه تحت الضغط يتحول إلى سائل.
• الرينيوم والتنجستون: هذه المواد لها أعلى قيم غليان من بين المواد الموجودة في الطبيعة، حيث تزيد درجة غليان التنجستون عن 5000 كلفن في الظروف المعياريّة.