أتعـلم لـمـاذا يـغـلـي الـماء في درجة 100 مئوي؟! / درس في الكيمياء / ح 5

درس في الكيمياء لغيرالمختصين,...
لماذا يغلي الماء في درجة 100 مئوي؟ /ح 5

بينت في الحلقات السابقة ان الدارس لأي علم في الأيتدائية والمتوسطة في معظم الأقطار العربية , يعتمد على الحفظ وهو ما يطلق عليه في اللهجة العراقية " الدرخ ", اي الحفظ الأصم للنص العلمي بحذافيره,.. حتى قيل ان احد طلبة البكالوريا / السنة السادسة ابتدائي / في احدى مدن العراق في الخمسينات, اجاب على سؤال علمي في درس الأحياء بشكل مطابق لما هو مدون في الكتاب المدرسي !.... وكان يـذكرالرقم لأي جدول بياني او شكل توضيحي كما ورد على صفحة الكتاب, ويكتب : انظرالى الجدول رقم كذا.. او الرسم رقم كذا !!
طرحت بعض الفزورات الكيميائية في موقع واتا الغراء , ولم اشاهد اي جواب من اي احـد!!.. وهنا لا اريد ان ابين عبقريتي اوعدم قـدرة اياً من غيرالمختصين في الكيمياء على تفسـير تلك الفزورات ,... بل لأمور اخرى , منها تعود المتعلم او الدارس على الحفظ الأصم للموضوع العلمي او حتى المصطلح العلمي يحفظه من دون التعمق في معناه او الأستفسار من استاذ المادة عن الجانب الخفي لذلك المصطلح والطلب منه شرح الطريقة التي اوصلتنا لتثبيت ذلك التعريف لأي مصطلح علمي !... فأذا سألت اي مبتدأ بدراسة العلوم عن تعريف درجة غليان او انجماد الماء ؟ ,..لأجابك على الفور: " الماء يغلي بدرجة 100 مئوي ويتجمد في درجة الصفر المئوي " ,..وما ان تسأله,..لماذا ؟.. حتى يتلعثم ويتخبط في الجواب , ويذكر لك الف سبب وسبب لا تمت بأية صلة للمصطلح ! .. والطالب معذور, لأنه لم يتعود تقصي الحقيقة, وتعود على ترديد التعريف كما يفعل الببغاء!... وبأعتقادي ان اللوم لا يقع على الطالب بل على المعلم او التدريسي ,لأنه لم يبين له اساس ذلك المصطلح , ومن الذي اكتشفه وكيف توصل اليه !
لذا سأحاول توضيح ماهو خفي على غير المختصين , مع الرجاء من كل من يزاول مهنة التعليم ان يبسط المعلومة أثناء شـرحها وان لا يتمسك بالتعريف كما هو مدون في الكتاب المدرسي!..ولا بـًدً من الأشارة هنا من ان جميع المصطلحات القياسية التي نستخدمها في ابحاثنا مثل,..اللتر والغرام والقدم والمترهي نسبية ومن صنع الأنسان !
سأدون ما تعلق في ذاكرتي من المصطلحات الشائعة عند تدريسي الكيمياء منذ 1956 ولكافة المستويات في الثانوية وفي عدة جامعات عربية ,..لطلبة البكالوريوس وحتى طلبة الدبلوم والماجستير!
لنبدأ الآن بصلب الموضوع ونسأل: لماذا يغلي الماء في درجة 100 مئوي؟
خلق الله الماء وخصه بمزايا لا نجدها في مركبات اخرى, ومن اهم تلك المزايا درجة غليانه ودرجة انجماده , فعندما نسخن الماء في دورق فأن درجة حرارته تبدأ بالزيادة الى ان تصل حداً تستقرفيه تلك الدرجة ولا تتغير!.. الى ان يتبخر كل الماء في ذلك الدورق !....وتلك النقطة هي نقطة غليان الماء وكذلك اذا ما جمدنا اي كمية من الماء فأن درجة حرارته سوف تنخفض الى ان تصل حداً تظهر فيه جزيئات من الثلج , وبالتبريد المتواصل يحصل الأنخفاض بدرجة الحرارة ,.. ثم تستقرتلك الدرجة في نقطة معينة الى ان يتم انجماد الكمية باكملها ! وهكذا علمتنا هذه الظاهرة العلمية ان هذه النقطة هي نقطة انجماد الماء ,...
ولكن من الذي علمنا ان نقطة الغليان هي 100مئوي ونقطة الأنجماد هي الصفر مئوي؟!
ليـس بالأمكان سـرد كافة الدراسات التي اوصلتنا لـمعرفة خواص الماء , ولندخل في الطريقة التي اوصلتنا لمعرفة درجة غليانه ودرجة انجماده , ولماذا أعتبرنا نقطة الغليان 100 درجة مؤية ونقطة الأنجماد الصفر المؤي !
يبدأ الماء بالغليان عندما تتكون فقاعات البخار فوق سطح السائل , ثم تصعد رويداً رويداً الى الأعلى ثم تنفجر, ولذا تعرف درجة غليان السائل , بأنها الدرجة التي عندها جزيئة السائل قد امتلكت طاقة تمكنها من ان تفلت من الجزيئات التي تحيط بها ومن ثم يكون ضغط البخار مساوياً للضغط الواقع على السطح , وتبقى هذه الدرجة بالنسبة للماء ثابتة لحين تبخر آخر الجزيئات !
من اجل تطبيق هذه التجربة , نأخذ انبوب زجاجي بطول 10 سـم وبقطر 0.1 سم مربع , مغلق من جهة واحدة على شكل مستودع صغير ,وتبقى الجهة الأخرى من الأنبوب مفتوحة , ثم نضع في الأنبوب كمية صغيرة من الزئبق. تبدأ التجربة بادخال انبوب الزئبق في دورق بحجم لترمملوء لغاية نصفه بالماء النقي , بحيث تكون جهة الأنبوب المغلقة مغمورة بالماء من دون ان تمـس قعـر الدورق ,... ويمسك انبوب الزئبق بماسك خاص, ثم نبدأ بتسخين الماء بواسطة مصدر حراري, ونلاحظ بعد دقائق صعود ابخرة الماء ,وتصاعد فقاعات الماء وأرتفاع عمود الزئبق من مكانه قبل التسخين وارتفاعه الى مكان اعلى,...ونعلم على الفور بقلم " ماجك" ملون على سطح انبوب الزئيق بأشارة نستدل منها على درجة غليان الماء!... ثم نسحب النار,.. ونضع الدورق في اناء يحتوي على كمية كبيرة من الثلج , ونترك الجهاز لفترة من الزمن , الى ان نشاهد تكون حبيبات من الثلج في الدورق, مع انخفاض في عـمود الزئبق في الأنبوب ,وعلى الفور نؤشرعلى سطح الأنبوب في المكان الذي وصل اليه الزئبق عندما بدأت جزيئات الثلج بالظهور.
يرفع عمود الزئبق من الدورق , ونغلق فتحته العليا , ونبدا بتقسيم الخط بين نقطة الغليان ونقطة الأنجماد الى 100 جزئ, وبهذا نكون قد صنعنا محراراً لقياس درجة الحرارة , ومن هذه التجربة يتبين للقارئ نحن الذين قررنا ان يكون الرقم 100 هو درجة الغليان , والرقم صفرهودرجة الأنجماد ,.. واذا ما استعملنا هذا المحرار في قياس درجة حرارة شـيئ ما , فان الدرجة المعينة هي نسـبة لدرجة غليان الماء ( 100), وانجماده عند درجة ( الصفرالمؤي) ! وهكذا نجد ان الأنسان هو من اخترع هذا المقـياس, وسنجد الأمر نفسه يتكرر في مصطلحات اخرى نستخدمها في حياتنا وابحاثنا وكلها من صنعنا, مثال ذلك اللترالذي يساوي حجم ألف سم مكعب, والغرام الذي يساوي وزن سنتمتر مكعب من الماء النقي , والكيلو غرام يساوي الف غرام , وهكذا دواليك!

يتبع في الحلقة / 6

لكن الماء عندنا لا يغلي على درجة حرارة 100

أشكرك جزيل الشكر استاذنا الفاضل د. عبد الرزاق محمد جعفر
لقد أمتعتنا وأتحفتنا وزودتنا بمعلومات غاية في الأهمية
لقد تابعت موضوع الفوازير الكيميائية الذي طرحته قبل فترة ولكني في الحقيقة لم أعرف الجواب على تلك الأسئلة
أرجو أن تنورنا بما حباك الله من علم ومعرفة
وتقبل تحياتي الأنيقة لشخصك الأنيق
تلميذك ناصر

ا[COLOR="Olive"]لدكتور عبد الرزاق محمد السلام عليكم
أشكرك على هذه الدروس المفيدة ، عندما تصل درجة حرارة الماء في إناء إلى درجة الغليان ونواصل تسخينه لا نجد سطحه أفقيا تماما بل نرى وسط الماء يرتفع يشكل يشبه قمة بينما تنحدر جوانبه , ويفسر هذا الشكل بكون الماء عندما يكتسب الطاقة الحرارية يخف وزنه ويرتفع لكنه عندما يصل إلى السطح البارد يفقد جزءا من الحرارة فتزداد كثلته ويهبط من الجوانب ، وهذا ما يسمى بتيارات الحمل الحراري .Les courants de convection . وهذه التيارات هي التي تفسر تكتونية الصفائح في علوم الحياة والأرض
كما أضيف أخي إلى ما ذكرتم حول الحفظ دون فهم أن هذه الطريقة هي طريقة قديمة لم تعد مجدية وربما سنعود لمناقشة بعض الطرق التربوية الحديثة لكونها جد مفيدة
وشكرا ولنا لقاءات قادمة [/
نوقشت في هذا الرابط طريقة التدريس بحل المشكلة وشكر
COLOR]
http://www.wata.cc/forums/showthread.php?t=50728

قرأت ردكم والذي اعتبره تحية , والتحية سـنة وردها واجب, ولذا سأعلق على ماورد منكم تباعاً وفق التسلسل وابذأ مع الأستاذ زاهر حيث وضع سؤالاً فيه مغزى وكم كان بودي ان يذكر هل الماء عندهم يغلي بدرجة اعلى او اقل لأن درجة الغليان تتأثر بالضغط الجوي ,..ألا ان السؤال المطروح في مقالتي هو/ لماذا يغلي الماء بدرجة الـ 100 اي ما هو اصل هذه الدرجة !
اما الأستاذ ناصر محمد الحريري ,..فقد سعدت برغبته في معرفة بعض الظواهر الكيميائية التي ذكرتها بشكل فزورات ,..وانني اعده بالرد في دروس اخرى انشاء الله.
اما الأستاذ بونيف محمد فاني ,...فقد تبين لي سعة المامه بالموضوع, ..الا انني كنت اتوخى الأطناب ولم يكن القصد هو درجة الغليان بل البحث عن الحقيقة العلمية التي ثبتنا فيها درجة غليان الماء , ولم اتطرق على ما يؤثر عليها!
آمل ان تكون فكرة درس في الكيمياء لغير المختصين واضحة اي انها لتعليم البحث للوصول للحقبقة العلمية !

سيدى الكتور الفاضل /عبد الرازق جعفر جزاك الله خيرا على هذا الجهد المشكور وياليت كل متخصص فى فرع من فروع العلم يشرح بطريقة ميسرة لغير المتخصصين وشكراجزيلا

لك سيدي الفاضل الدكتور عبدالرزاق محمد الجعفري كل تحية و تقدير و شكر..

موضوع شيق وذو أهمية بالغة
نشكر الدكتور المحترم عبدالرزاق
على المجهودات الجبارة التي يقوم بها
في مجال العلوم
همسة: حبذا استاذي الكريم لو وظفت
بعض التقنيات الحديثة لتبليغ المعلومة
على سبيل المثال رسوم توضيحية او وصلات فيديو
أو شرائح الباور_بوانت..الخ، سيوفر علينا جميعا كثيرا من الجهد.
مرة أخرى أشكرك أستاذي الغالي
ودمت نبراسا لرواد واتا بك نستنير
مودتي

سبحان الله خلق للماء خصائص تختلف عن خصائص سوائل اخرى
" خلق من الماء كل شيء حي"

:book:كل الشكر والتقدير لك استذنا ولكل من لديه علم ولم يكتمه لان زكاة العلم نشره فباركالله في علمك ووقتك حتى تتحفنا بالمزيد

اعدت قراءة الدرس مرات واستخلصت مايلي
ان علاقة الدرجة 100 والدرجة 0 بالحقائق الواقعية التي تمثلها هي علاقة اعتباطية توافقية مثل علاقة الدال والمدلول في اللغة
اي اننا اتفقنا على ان تكون درجة الغليان مثلا 100 فكان الامر كذلك وسيبقى وليس هناك تفسير علمي للعدد 100 في حد ذاته
اما المعلومة الحقيقية فهي سبب ظاهرة الغليان اصلا
اتمنى ان تحليلي صحيح وارجو التعقيب حتى استفيد لانني جديدة في عالم العلوم لكن احب الكيمياء *