نقطة الغليان ولحظة ثنائي القطب


تتناول هذه المقالة العلاقة بين نقطة الغليان وعزم ثنائي القطب. العلاقة بين درجة الحرارة والضغط ونقطة الغليان معروفة بشكل عام.

حتى أننا نعرف تأثيرات القوى الجزيئية والحجم الجزيئي على نقطة الغليان. الآن سنرى كيف تؤثر العزم ثنائي القطب على نقطة الغليان. لكن أولاً سنناقش باختصار ما تعنيه بالضبط العزم ثنائي القطب ثم نواصل مناقشتنا أكثر لنرى كيف تؤثر على نقطة الغليان.

ما هي العزم ثنائي القطب؟

العزم ثنائي القطب هو مصطلح شائع الاستخدام في الكهرومغناطيسية. إنه مقياس للفصل بين شحنتين متعاكستين في القطبين. هذه القطبية هي على وجه التحديد إيجابية وسلبية.

يهتم ثنائي القطب الكهربائي بفصل شحنتين متعاكستين - موجبة وسالبة. هناك نوع آخر من العزم ثنائي القطب يسمى أيضًا عزم ثنائي القطب المغناطيسي. يمكن تعريف ثنائي القطب المغناطيسي بأنه تداول تيار كهربائي متناوب. العزم ثنائي القطب هو كمية متجهة.

صيغة العزم ثنائي القطب

الآن بعد أن عرفنا معنى العزم ثنائي القطب ، يمكننا مواصلة مناقشتنا مع صيغة العزم ثنائي القطب. يعتمد حجم العزم ثنائي القطب على شيئين - قيمة الشحنة والمسافة التي تفصل بينهما.

يتم إعطاء صيغة العزم ثنائي القطب في القسم أدناه-

أين،

مو هي لحظة ثنائية القطب

q هو مقدار الشحنة

r هي المسافة التي يتم بها فصل الشحنات

هل العزم ثنائي القطب يزيد من نقطة الغليان؟

عندما تزداد العزم ثنائي القطب ، يزداد التجاذب بين الذرات. مع زيادة القوة بين الجزيئات مع ارتفاع عزم ثنائي القطب ، يصبح من الصعب كسر هذه الروابط.

إذا كان من الصعب كسر هذه الروابط ، فسوف يتطلب الأمر المزيد من الطاقة لغلي هذه المادة. ومن ثم يمكننا القول أنه مع زيادة العزم ثنائي القطب ، تزداد نقطة الغليان أيضًا. الطاقة هي كل ما يتطلبه الأمر لغلي المادة.

كيف تؤثر العزم ثنائي القطب على نقطة الغليان؟

قبل الإجابة على هذا السؤال ، يجب أن نتذكر شيئًا واحدًا - إذا كانت القوى الجاذبة بين الجزيئات أكثر ، فستكون نقطة الغليان أيضًا أكبر.

عندما يكون للعزم ثنائي القطب قيمة أكبر ، فإن قوى الجذب بين الجزيئات تزداد أيضًا. بسبب هذه القوى ، يصعب كسر الروابط وغلي المادة. ومن ثم تزداد نقطة الغليان أيضًا مع عزم ثنائي القطب.

هل الزيادة في درجة الغليان ناتجة عن انخفاض في عزم ثنائي القطب؟

لا ، لقد تمت مناقشة السبب بالفعل في القسم أعلاه. تزيد زيادة عزم ثنائي القطب من قوى الجذب بين الجزيئات.

عندما تزداد هذه القوى الجذابة ، يصبح فصل الجزيئات أكثر صعوبة. يحتاج إلى طاقة أعلى لفصل هذه الجزيئات. هذا يجعل نقطة غليان المادة أعلى. لذا فإن الزيادة في نقطة الغليان ليست بالتأكيد نتيجة لانخفاض عزم ثنائي القطب.

العوامل المؤثرة على درجة الغليان على المستوى المجهري

عندما نتحدث عن المستوى المجهري ، فإننا نتحدث عن تأثيرات السلوك الذري على نقطة الغليان. على المستويات العيانية ، نعلم أن الضغط ودرجة الحرارة يلعبان دورًا حيويًا للغاية في غليان المادة.

الآن دعونا نلقي نظرة على العوامل التي تحدث على المستوى المجهري والتي تؤثر على درجة الغليان.

هذه العوامل موضحة في القسم أدناه-

  • القوى الجزيئية - تؤثر القوى الجزيئية بشكل مباشر على نقطة الغليان. إذا كانت القوى الجزيئية عالية ، فسوف تنجذب الذرات لبعضها البعض بحيث لا يمكن فصلها بسهولة. ستحتاج إلى كمية أكبر من الطاقة لغلي المادة. تشمل القوى الجزيئية التفاعلات ثنائية القطب ، وقوة فان دير فال ، والرابطة الأيونية ، والسندات H. يحدث أكبر قدر من الجاذبية عندما يكون هناك رابطة أيونية.
  • الشكل - يؤثر شكل المركب أيضًا على الحجم الجزيئي. بالنسبة للسلاسل الأطول ، تصبح قوى الجذب مهمة وأعلى. بهذه الطريقة ترتفع أيضًا نقطة الغليان. ستزداد نقطة غليان المركب إذا كان للمركب سلسلة طويلة ولكن نقطة الغليان ستنخفض عندما يحدث تفرع للمركب.
  • الوزن الجزيئي الغرامي - يؤثر الوزن الجزيئي للمركب أيضًا بشكل مباشر على درجة غليان المركب. كلما زاد الوزن الجزيئي ، زادت قوى الجذب بين الذرات. ومن ثم ستكون هناك حاجة إلى مزيد من الطاقة لغلي المادة. يزداد وزن المادة عندما يكون هناك المزيد من الذرات المرتبطة ببعضها البعض لتكوين جزيء واحد. سيؤدي المزيد من الذرات إلى قوى جذب أعلى وستؤدي قوى الجذب الأعلى إلى نقطة غليان أعلى.

تأثير الضغط على درجة الغليان

لدينا فكرة خاطئة عن الغليان. نعتقد أن الغليان يحدث بسبب ارتفاع درجة الحرارة. لكن ذلك غير صحيح. في هذا القسم سنرى كيف يؤثر الضغط على نقطة الغليان من مادة.

لا يمكننا غلي الماء عند 15 درجة مئوية أيضًا إلا إذا كان ضغط البيئة المحيطة أقل جدًا أو دعنا نقول في ظروف الفراغ. إن ضغط بخار السائل والضغط المحيط هو الذي يحدد نقطة الغليان. عندما تتساوى قيم الضغط المحيط والبخار ، تبدأ المادة في الغليان.

نقطة الغليان وعزم ثنائي القطب
الصورة: الغليان

صورة ائتمانات: المستخدم: ماركوس شفايسKochendes wasser02CC BY-SA 3.0

أنواع الغليان

قد يبدو مفهوم الغليان بسيطًا بالنسبة لنا ، لكنه لا يزال مقسمًا إلى ثلاثة أنواع. تتم مناقشة هذه الأنواع الثلاثة في القسم أدناه-

  • النواة الغليان - هذا هو أكثر أنواع الغليان شيوعًا. في هذا النوع ، يمكننا أن نرى فقاعات من البخار تتشكل على السطح حيث يحدث انتقال الحرارة. تتحرك فقاعات الحرارة هذه لأعلى وتحمل الحرارة معهم. يعتبر نقل الحرارة من خلال فقاعات الحرارة وسيلة فعالة للغاية لنقل الحرارة.
  • الغليان الانتقالي - لا يزداد انتقال الحرارة من خلال الفقاعات إلى أجل غير مسمى ولكنه يأتي بقيمة ثابتة أو قيمة تدفق حراري حرج. بعد الوصول إلى هذه النقطة ، يبدأ كفاءة معامل الحرارة في الانخفاض. السبب هو جزء كبير من البخار الذي يصنع طبقة عازلة بالقرب من السطح.
  • غليان الفيلم- عندما نزيد درجة الحرارة أكثر ، يمكننا أن نرى طبقة البخار تغطي السطح. هذا يقلل من انتقال الحرارة بسبب الحمل الحراري.

ابهيشيك

مرحباً .... أنا أبهيشيك خامبهاتا ، لقد تابعت درجة البكالوريوس في الهندسة الميكانيكية. طوال أربع سنوات من عملي في الهندسة ، قمت بتصميم وطيران طائرات بدون طيار. موطن قوتي هو ميكانيكا الموائع والهندسة الحرارية. استند مشروعي في السنة الرابعة إلى تحسين أداء المركبات الجوية غير المأهولة باستخدام تكنولوجيا الطاقة الشمسية. أود التواصل مع الأشخاص ذوي التفكير المماثل.

آخر المقالات

رابط إلى هيكل وخصائص NaOH Lewis: 17 حقائق كاملة

هيكل وخصائص NaOH Lewis: 17 حقائق كاملة

هيدروكسيد الصوديوم عبارة عن قاعدة غير عضوية قوية ذات كتلة مولية 40 جم / مول. دعونا نناقش المزيد من هيدروكسيد الصوديوم في المقالة التالية. NaOH عبارة عن قاعدة معدنية قلوية ، لذا فإن طبيعة القاعدة قوية جدًا. إنه أيوني ...