מודל החלקיקים של החומר

מודל החלקיקים של החומר מבוסס על מספר עקרונות:

– החומר בנוי מחלקיקים זעירים.

– בין החלקיקים יש רווחים שבהם אין שום חומר(ריק).

– בין החלקיקים קיימים כוחות משיכה.

– חלקיקי החומר נמצאים בתנועה מתמדת ואקראית.

לכל חלקיק של חומר יש מסה ונפח. חלקיקים של אותו חומר זהים זה לזה במסתם ובנפחם. חלקיקים של חומרים שונים נבדלים זה מזה בנפח ובמסה.

מסת גוף נקבעת על פי כמות החלקיקים שבו, המוכפלת במסתו של כל חלקיק.

אופני התנועה של החלקיקים

החלקיקים יכולים לנוע בכמה אופנים:

– תנודה (ויברציה): החלקיק מתנודד מסביב לנקודה אחת במרחב. תנועה זו קיימת בכל טמפרטורה שאינה האפס המוחלט.

– סיבוב (רוטציה): החלקיק מסתובב סביב למרכזו. תנועה זו מאפשרת החלקה של חלקיקים שכנים זה על גבי זה.

– מעתק (טרנסלציה): החלקיק נע בקו ישר עד להתנגשות בדופן המיכל או בחלקיק אחר ואז משנה את כיוונו וממשיך לנוע בקו ישר לכיוון אחר.

החלקיקים יכולים לנוע באחד מאופני התנועה:  מוצק – תנודה, נוזל – סיבוב ותנודה, או גז- מעתק, סיבוב ותנודה.

בשינוי מצב צבירה אופן תנועת החלקיקים אינו משתנה מאופן תנועה אחד למשני אלא אופן תנועה מסוים יתווסף או יגרע בהתאם לשינוי. לדוגמא- בשינוי מצב צבירה ממוצק לנוזל תתווסף תנועת סיבוב לתנודה .

נא לצפות בבקשה ולענות על השאלות הבאות במחמברת…

https://www.youtube.com/watch?v=unmEVTBHAEM

1.מה הם מצבי הצבירה?

2. האם יש למצבי הצבירה נפח דומה?

3.במה נבדל בין מצבי הצבירה?

מאפייני מצב צבירה מוצק  

-מיקום וסידור החלקיקים במרחב הינו קבוע ומסודר.

– הכוחות הפועלים בין החלקיקים חזקים.

–  המרחקים בין החלקיקים קטנים.

– תנועת החלקיקים היא תנועה תנודתית (ויברציה) בלבד. כל חלקיק מתנודד במקומו.

– מהירות התנועה של החלקיקים קטנה מאוד.

מאפייני מצב צבירה גז

-מיקום וסידור החלקיקים במרחב הינו משתנה (נעים חופשי בחלל שעומד לרשותם) ולא מסודר.

– הכוחות הפועלים בין החלקיקים חלשים מאוד.

–  המרחקים בין החלקיקים גדולים מאוד

– תנועת החלקיקים היא תנועה תנודתית (ויברציה), סיבובית (רוטציה) ותנועת מעתק (טרנסלציה).

– מהירות התנועה של החלקיקים גדולה מאוד.

מאפייני מצב צבירה נוזל

-מיקום וסידור החלקיקים במרחב הינו משתנה (מחליקים אחד מעל השני) ולא מסודר.

– הכוחות הפועלים בין החלקיקים חלשים מאלו שבמוצק.

–  המרחקים בין החלקיקים גדולים מאלו שבמוצק.

– תנועת החלקיקים היא תנועה תנודתית (ויברציה) וסיבובית (רוטציה). החלקיקים יכולים לנוע זה על גבי זה.

– מהירות התנועה של החלקיקים גדולה מזו שבמוצק.

פעילות מתוקשבת – מצבי צבירה

1-נא לכנס למשימת שנקראת – מצבי צבירה בקישור הבא https://phet.colorado.edu/en/simulations/translated/iw

2-בסימולציה מוצגים ארבעה נושאים:
ניאון ; ארגון ; חַמצָן; מים

בחר אחד מהחומרים הבאים: חמצן, ארגון או ניאון.
נווט בין שלושת מצבי החומר המוצגים: מוצק, נוזל וגז.
תאר, ברמה המקרוסקופית (רמה פנומנלית) וברמה המיקרוסקופית (רמת החלקיקים), את התכונות וההבדלים בין שלושת מצבי החומר של החומר שבחרת.
עיין בטבלה הבאה:

סיכום ותודות

סטודנט יקר \ סטודנטת יקרה

ספרי מדעים וביולוגיה משולבים עם התוכן הלימודי לכל ענף ובכיתות השונות במערכת. מבחינת תוכן ומהות, הם גם עולים בקנה אחד עם אופי המדע כאופי נושא  ושיטה, ובאותו זמן תלויים בתכניות הלימודים שפתחו בהתאם למגמות  האחרונות המבוססות על עקרונות החינוך המדעי והסטנדרטים הבינלאומיים שלה.

תודה לכל מי שתרם לכתיבת הספר ולהוצאתו לאור.

תודה מיוחדת עבור ראש חוג הפקולטה למדעים שאשר מהות החומר המדעי הנמצא בספר.

תודה לבית הוצאה לאור ירושלים מ.ב 898