حالات المادة والضغط

الماء والهواء من أكثر المواد شيوعاً في حياة الإنسان اليومية. نشعر بتأثيرهما عندما نشرب، وعندما نستحم، ومع كل هواء نستنشقه.

في ضوء خبراتك اليومية، قد لا يبدو أن هناك خصائص مشتركة بين الماء والهواء، أما إذا فكّرت في طريقة أخرى فسوف تدرك أن لها خصائص مشتركة؛ فكل من الماء والهواء يتدفقان وليس لأي منها شكل محدد، على عكس المواد الصلبة.

لذرات المادة وجزيئاتها الغازية والسائلة حرية كبيرة لتتحرك.

الضغط هو القوة المؤثرة على وحدة المساحة. يمكن تعريف الضغط رياضياً بالمعادلة:

حيث: P = الضغط (Pa)، F = القوة (N)، A = المساحة (m²)

في كل سنتيمتر مربع من سطح الأرض يؤثر غاز الغلاف الجوي بقوة مقدارها 10 N تقريباً عند مستوى سطح البحر. وتعادل هذه القوة وزن جسم كتلته 1 kg.

هناك كواكب أخرى في المجموعة الشمسية لها أيضاً غلاف غازي، ويتباين الضغط الناتج عن أغلفتها الغازية كثيراً:

• كوكب الزهرة: الضغط الجوي أكبر من الأرض بـ 92 مرة تقريباً
• كوكب المريخ: الضغط الجوي أقل من الأرض = 1% فقط

الضغط الذي تؤثر به الغازات يمكن فهمه بتطبيق نظرية الحركة الجزيئية للغازات التي توضح خصائص الغاز المثالي.