صفات المواد واستعمالاتها

المادة

تعرّف المادّة في الفيزياء الكلاسيكيّة على أنّها كل شيء له كتلة وحجم، ولكل مادّة خصائص خاصّة بها كالحجم والكتلة والكثافة، وتكوّن المواد جميعها الكون الذي نعيش فيه، فالمادّة هي جزء من الكون، حيث تشكّل 27% من كتلة الكون، و4% فقط هي المادّة الطبيعية، والتي تنقسم إلى نوعين، وهما: المادّة المضيئة، والمادّة غير المضيئة.[1]

صفات المواد

للمادة صفات عدة منها:[2]

• حالة المادّة: وهي صفة المادّة التي توضّح طريقة تراكم الجسيمات المكوّنة لها، وتقسّم إلى ثلاثة أنواع، هي: الحالة الغازيّة، والحالة السائلة، والحالة الصلبة.
• الكثافة: وتعرف أيضاً بالكتلة النوعيّة، وتعبّر عن كميّة المادة الموجودة في وحدة الحجم، حيث إنّ المادة الثقيلة هي مادّة ذات كثافة عالية، أمّا المادة الخفيفة فهي مادّة ذات كثافة قليلة.
• البصرية: الخاصيّة البصرية للمادّة توضّح ردة فعل المادة في حالة سقوط الضوء عليها، فعند سقوط الضوء على مادّة ما فإنّه قد ينكسر، أو ينعكس، أو يخترق الجسم.
• التوصيل الكهربائي: وهي صفة المواد الموصلة، حيث تسمح للتيار الكهربائي بالسريان من خلالها، كالألومنيوم، أمّا المواد التي لا تسمح للتيار الكهربائي بالمرور عبرها تسمّى المواد العازلة.
• التوصيل الحراري: وتصف مدى قدرة المادّة على نقل الحرارة من خلالها.
• الصفات الميكانيكية: وتمثّل ردّة فعل المادّة في حالة التأثير عليها بقوة خارجية كالضغط، والشد، والانهيار، والسحب، فقد تتصف المادة بالمرونة: وتمثّل قدرة المادّة المؤثَر عليها بقوة خارجية على العودة إلى حالتها الطبيعية عند زوال القوة المؤثّرة. أو اللدانة: وتمثّل قدرة المادّة على تغيير شكلها بسبب القوّة المؤثّرة، أو الصلابة: وتمثّل قدرة المادّة على تحمّل القوة المؤثّرة.
• الذائبية: وتمثّل قدرة المادّة على أن تكون مُذابة في مادّة أخرى، حيث تكون المادتين معاً خليطاً متجانساً.
• قابلية الاشتعال: وتمثّل قدرة المادة على الاشتعال في حالة وجود الأكسجين.

استعمالات صفات المواد المختلفة

تُمكّن المعلومات المتاحة حول صفات المواد المختلفة تصنيع منتجات مختلفة، حيث يتم اختيار الصفات المناسبة لإنتاج سلعة معيّنة، فعلى سبيل المثال:[3]

• يجب استغلال المعلومات المتعلّقة بالصفات البصرية للمادّة عند العمل على تصنيع نظارة شمسية وبالتالي اختيار نوع العدسات المناسب.
• يساعدنا استغلال الصفات المتعلّقة بالمواد على ممارسة الحياة اليومية، فمثلاً هناك معلومة تؤكّد بأنّ الأكسجين الذي في الهواء حيوي ويمكن للكائنات الحيّة تنفّسه، ولكن من الصعوبة أن يتنفّسه الإنسان في الماء مما يدفع الغواصيّن للتزود بالأكجسين قبل الغطس.[4]
• تساعدنا المعلومات المتعلّقة بالذائبية في عمليّة تحضير القهوة، ومعلومات التوصيل الحراري في اختيار الأواني المناسبة في عمليّة الطبخ.[5]

ملاحظة: تعتبر هذه الأمثلة من النشاطات البسيطة التي تستخدم صفات المواد، ولكن من خلال هذه المعلومات تمكّن العلماء من صناعة واختراع الأدوات العلميّة المختلفة، والاختراعات الدقيقة، فجميع الأجهزة المصنّعة تعتمد على خصائص المواد.[2]

المراجع

1. ↑ "Physical and Chemical Properties of Matter", chem.libretexts.org,24-5-2016، Retrieved 24-6-2018. Edited.
2. ^ أ ب "Physical properties of metals", www.substech.com, Retrieved 24-6-2018. Edited.
3. ↑ "Sunglasses", www.madehow.com, Retrieved 24-6-2018. Edited.
4. ↑ "If water is made up of hydrogen and oxygen, why can't we breathe underwater?", science.howstuffworks.com, Retrieved 24-6-2018. Edited.
5. ↑ "Coffee and Water – How to Use High Quality Water to Brew the Best Coffee", www.baristainstitute.com, Retrieved 24-6-2018. Edited.