جامد، مایع و گاز
لئو دارد وسایل پیک‌نیک را آماده می‌کند. یک ساندویچ در جعبه می‌گذارد، آب‌میوه را در بطری می‌ریزد و برای خواهر کوچکش بادکنکی باد می‌کند. ساندویچ، آب‌میوه و هوای درون بادکنک سه جور ماده‌ی کاملاً متفاوت‌اند و هر کدام ظرف متفاوتی لازم دارد. چرا؟
سه شکل برای ماده
در درس «ماده چیست؟» دیدیم که ماده هر چیزی است که جرم دارد و جا اشغال می‌کند. تقریباً همه‌ی ماده‌هایی که دور و برمان هست به یکی از این سه شکل‌اند:
- جامد (solid)، مثل سنگ، قاشق، ساندویچ یا تکه‌ای یخ؛
- مایع (liquid)، مثل آب، شیر، آب‌میوه یا روغن خوراکی؛
- گاز (gas)، مثل هوای اطرافمان یا هوای درون بادکنک.
به این سه شکل حالت‌های ماده (states) می‌گویند. «حالت» در اینجا یعنی همان شکلی که ماده در آن است.
چطور از هم تشخیصشان دهیم؟
هر کدام را در ظرف‌های مختلف بگذارید و ببینید چه می‌کند.
جامد شکل خودش را نگه می‌دارد. یک تکه چوب را در لیوانی بلند یا کاسه‌ای پهن بگذارید؛ همان تکه چوب می‌ماند. نمی‌شود آن را ریخت، و نمی‌شود آن را فشار داد تا در جای کوچک‌تری جا شود.
مایع شکل ظرفش را می‌گیرد، اما مقدارش ثابت می‌ماند. یک لیوان آب را در کاسه‌ای پهن بریزید؛ آب در ته کاسه پخش می‌شود و صاف می‌ایستد. دوباره آن را در لیوان برگردانید؛ همان یک لیوان آب است. مایع جاری می‌شود، اما یک لیتر آب همیشه یک لیتر آب می‌ماند.
گاز هر ظرفی را که در آن باشد پر می‌کند. هوایی که در بادکنک می‌دمید پخش می‌شود و همه‌ی بادکنک را پر می‌کند، هر شکلی که بادکنک داشته باشد. گاز نه شکلی از خودش دارد و نه جای مشخصی: می‌شود آن را فشرد تا در جای کوچک‌تری جا شود، و در جای بزرگ‌تر هم پخش می‌شود.
چند مورد گول‌زننده
بعضی چیزها انگار این قاعده‌ها را به هم می‌زنند. ماسه را می‌شود ریخت؛ پس ماسه مایع است؟ نه. از نزدیک که نگاه کنید، هر دانه‌ی ماسه جامدی ریز است که شکل خودش را نگه می‌دارد. کپه‌ی ماسه فقط به این دلیل جاری می‌شود که دانه‌ها روی هم می‌غلتند. شکر و نمک هم همین‌طورند.
عسل و خمیردندان غلیظ و کُندند، اما باز هم مایع‌اند: اگر کمی صبر کنید، شکل ظرفشان را می‌گیرند. هوا را هم آسان از یاد می‌بریم، چون دیده نمی‌شود. اما هوا گاز است و ماده‌ای واقعی: بادکنک‌ها، لاستیک دوچرخه و ریه‌های شما را پر می‌کند.
در خانه امتحان کنید
- یک جامد، یک مایع و چیزی که گاز در آن است پیدا کنید (یک بادکنک، یا یک بطری پلاستیکی که درش بسته است).
- یک لیوان آب را در کاسه‌ای پهن بریزید و بعد دوباره در لیوان برگردانید. مقدارش عوض شد؟
- بطری بسته‌ی خالی را فشار دهید. بعد سعی کنید بطری پر از آب را هم فشار دهید.
بطری پر از هوا راحت فشرده می‌شود، چون گاز را می‌شود در جای کوچک‌تری فشرد. بطری پر از آب تقریباً فشرده نمی‌شود: مایع مقدارش را نگه می‌دارد.
واژه‌های این درس
- جامد - ماده‌ای که شکل خودش را نگه می‌دارد، مثل سنگ یا تکه‌ای یخ
- مایع - ماده‌ای که جاری می‌شود و شکل ظرفش را می‌گیرد اما مقدارش ثابت می‌ماند، مثل آب
- گاز - ماده‌ای که پخش می‌شود و هر ظرفی را پر می‌کند، مثل هوا
- حالت - هر یک از سه شکل ماده: جامد، مایع یا گاز
ایده‌ی اصلی
تقریباً همه‌ی ماده‌ها جامد، مایع یا گازند. جامد شکل خودش را نگه می‌دارد، مایع شکل ظرفش را می‌گیرد اما مقدارش ثابت می‌ماند، و گاز پخش می‌شود و هر جایی را که در آن باشد پر می‌کند.