نسخة الفيديو النصية
أي العمليات الآتية ليست تفاعلًا طاردًا للحرارة؟ أ: التكثيف، ب: التسامي، ج: التنفس، د: احتراق الوقود، هـ: معادلة الأحماض بواسطة القلويات.
التفاعل الطارد للحرارة هو تفاعل تنطلق منه طاقة إلى الوسط المحيط. تصف أربعة خيارات من الخمسة تفاعلات طاردة للحرارة، في حين يصف خيار واحد تفاعلًا غير طارد للحرارة، وهو الإجابة الصحيحة. تجدر الإشارة إلى أن أول خيارين، وهما التكثيف والتسامي، يصفان انتقالًا في حالة المادة، في حين تصف العمليات في الخيارات الثلاثة الأخرى، وهي التنفس واحتراق الوقود ومعادلة الأحماض بواسطة القلويات، تفاعلات كيميائية. لنلق نظرة على هاتين المجموعتين، واحدة تلو الأخرى، بدءًا بالانتقالات في حالة المادة.
حالات المادة ثلاث، وهي الغازية والسائلة والصلبة. والحالة الغازية هي الأعلى طاقة مع حركة الجسيمات وارتدادها، في حين أن الحالة الصلبة هي الأقل طاقة؛ حيث تكون الجسيمات ساكنة في مكانها. وتتوسط الحالة السائلة هاتين الحالتين. التكثيف هو عملية تحول الغاز إلى سائل. على سبيل المثال، نلاحظ التكثيف على السطح الخارجي لكوب من الماء البارد. يتكثف بخار الماء الموجود في الهواء ليتحول إلى سائل على سطح الكوب. أما التسامي فهو عملية التحول من مادة صلبة إلى غاز مباشرة. أحد الأمثلة على ذلك تسامي الثلج الجاف الصلب إلى ثاني أكسيد الكربون الغازي.
بالنظر إلى هذا المخطط، نلاحظ أن التكثيف، أو الانتقال من غاز إلى سائل، يعني الانتقال من حالة ذات طاقة أعلى إلى حالة ذات طاقة أقل. في حين أن التسامي، أو الانتقال من الحالة الصلبة إلى الغازية، يعني الانتقال من حالة ذات طاقة أقل إلى حالة ذات طاقة أعلى. بالنسبة إلى التسامي، بما أن مستوى الطاقة يرتفع، نستنتج أن الطاقة تمتص في النظام. والعملية التي تمتص فيها الطاقة هي عملية ماصة للحرارة. في المقابل، يفقد التكثيف الطاقة خلال العملية. بعبارة أخرى، تنطلق طاقة. وبمقارنة ذلك بالتعريف الذي ذكرناه سابقًا، فإن العملية التي تنطلق منها الطاقة إلى الوسط المحيط هي عملية طاردة للحرارة.
إذن فقد تمكنا من تحديد عملية غير طاردة للحرارة. الخيار ب، وهو التسامي، عملية ماصة للحرارة. إذن، التسامي هو الإجابة الصحيحة.
ولتكون الإجابة وافية، دعونا نتحقق من الخيارات الثلاثة الأخرى. ذكرنا سابقًا أن هذه الخيارات عبارة عن تفاعلات كيميائية. لكن يمكننا أن نكون أكثر تحديدًا ونثبت أن هذه التفاعلات الكيميائية تنطلق منها طاقة. تنطلق الطاقة في عملية التنفس عن طريق تكسير جزيئات الجلوكوز. ومن ثم يمكن للكائن الحي أن يستخدم هذه الطاقة. كما تنطلق الطاقة أيضًا عند احتراق الوقود. ومن ثم يمكن أن تستخدم هذه الطاقة لتشغيل الآلات أو المركبات التي تعمل بهذا الوقود. تنطلق طاقة أيضًا أثناء تفاعلات التعادل. فعندما تتكون روابط جديدة في المحلول، تنطلق الطاقة إلى الوسط المحيط، وخصوصًا في صورة حرارة. إذن، أي العمليات الآتية ليست تفاعلًا طاردًا للحرارة؟ الإجابة هي الخيار ب: التسامي.
