انجماد:

وقتی یك مایع را به اندازه كافی سرد كنیم، به جامد تبدیل می شود. تبدیل شدن مایع به جامد را انجماد می گویند. دمایی كه در آن ماده ی مایع به جامد تبدیل می شود، نقطه انجماد نامیده می شود.
بعضی از مواد ، مثل یخ، در یك دمای معین از حالت جامد به حالت مایع در می آیند و قبل از ذوب شدن نرم نمی شوند. اگر این گونه مواد را سرد كنیم، در همان دمایی كه ذوب شده اند، به حالت جامد در می آیند. موادی مانند یخ،قلع و سرب از این دسته موادند. این مواد دارای نقطه ذوب معین هستند. یعنی دقیقاً می توانیم بگوئیم كه این مواد در چه دمایی ذوب (یا منجمد) می شوند. در این گروه از مواد نقطه ای ذوب با نقطه ای انجماد برابر است.
گروهی دیگر از مواد در هنگام تبدیل از حالت جامد به مایع كم كم نرم می شوند. مثلاً قیر و شیشه وقتی گرم شوند ابتدا نرم می شوند و از حالت جامد خارج می گردند، سپس در اثر گرم شدن بیشتر، كم كم بطور كامل به حالت مایع در می آیند، این گونه مواد نقطه ای ذوب معینی ندارند و اصطلاحاً گفته می شود كه این مواد ذوب خمیری دادند. موادی كه دارای نقطه ای ذوب معینی هستند، نقطه ی انجماد می توانند به حالت جامد یا مایع یا به هر دو حالت وجود داشته باشند.  

  اثر ناخالصی بر نقطه ی ذوب و انجماد مواد:

آیا آب خالص زودتر یخ می زند، یا آبی كه مقداری ناخالصی در آن حل شده است؟ آیا وجود ناخالصی روی نقطه ی ذوب و انجماد مواد تأثیر دارد؟ در زمستان ها برای جلوگیری از یخ زدن آبی كه در دستگاه خنك كننده ی موتور خودرو وجود دارد، نوعی ماده شبیه الكل را با آب مخلوط می كنند، به این ماده ضدیخ می گویند.  

  تبخیر:

در دوره ابتدایی آموختید كه به تبدیل مایع به گاز ، تبخیر می گویند. در مواد مایع، مولكول هایی كه بر روی سطح قرار دارند، به سبب وجود ربایش مولكولی ، به وسیله ی مولكول هایی كه در زیر آن ها قرار دارد جذب می شوند، به همین دلیل نمی توانند به آسانی و آزادانه از سطح مایع جدا شوند و به هوا بروند، در هنگام ورود به هوا با مولكول های هوا برخورد می كنند. به عبارت دیگر مولكول های هوا سعی می كنند كه از ورود آن ها به هوا جلوگیری كنند. هر چه تراكم مولكول های هوا (فشار هوا) بیشتر باشد، این مقاومت بیشتر است.
در همین حالت چون مولكول های مایع پیوسته در حال جنبش هستند، گاهی مولكول های زیرین به مولكول های روی سطح مایع برخورد می كنند و به آن ها نیرویی به سمت بالا وارد می كنند.
اگر مقدار نیروی ناشی از ضربه ی مولكول های زیرین به نیروی ربایشی كه بر یك مولكول روی سطح مایع توسط مولكول های اطراف آن وارد می شود، غلبه كند، این مولكول از سطح مایع جدا می شود و به هوا پرتاب می گردد. بدین ترتیب مایع بخار می شود. تبخیر مایعات در همه ی دماها انجام می شود.  

  جوشیدن :

همانطور كه آزمایش به شما نشان داد، سرعت تبخیر آب و دیگر مایعات در اثر گرم شدن، بیشتر می شود. اگر گرم كردن یك مایع را ادامه دهیم دمای آن بالا و بالاتر می رود تا هنگامی كه مایع به جوش آید. در هنگام جوشیدن ، مولكول های مایع، دیگر فقط از سطح مایع تبخیر نمی شوند بلكه در وسط مایع و در كف ظرف نیز حباب هایی از بخار پدید می آید كه به سمت بالا حركت می كنند و در هوا پراكنده می شوند.  

  میعان:

تبدیل بخار، به مایع را میعان یعنی مایع شدن می نامند. وقتی كه یك ظرف آب را در اتاق می گذارید. همان طور كه تعدادی از مولكول های آب پیوسته بخار می شوند و به هوا می روند، تعدادی از مولكول های بخار آب موجود در هوا نیز كه پیوسته به هر سو در حال حركت اند، ممكن است بطور اتفاقی و تصادفی به سطح آب برخورد كنند و در اثر ربایش مولكول های سطح آب،‌به آب باز گردند. در این حالت میعان رخ داده است.

روشن است كه هر چه مقدار بخار آب موجود در هوا بیشتر باشد، احتمال برخورد مولكول های بخار آب با سطح مایع و بازگشت آن ها به مایع بیشتر است. در بعضی از مناطق كشور ما ، در فصل تابستان، گاهی هوا از بخار آب سیر می شود،‌در این حالت می گویند هوا شرجی شده است.
در هوای شرجی گرچه بدن انسان عرق می كند، اما به دلیل كند بودن سرعت تبخیر، عرق روی پوست بدن خیلی دیر بخارمی شود و چندان كمكی به خنك شدن بدن نمی كند. البته میعان همیشه بر روی سطح مایع صورت نمی گیرد، بلكه هر وقت بخار یك ماده سرد شود، در هر نقطه ای و روی هر سطحی ممكن است میعان صورت گیرد. به عمل تبخیر و میعان متوالی تقطیر می گویند. دستگاه تقطیر وسیله ای است كه به وسیله آن می توان از آب شور آب شیرین تهیه كرد. به آبی كه از طریق تقطیر بدست می آید آب مقطر گفته می شود.

  تصعید و چگالش

بعضی از مواد می توانند مستقیماً از حالت جامد به حالت بخار درآیند. مثلاً چند روز قرص نفتالین را مدتی در یك ظرف در باز بگذارید، مشاهده می كنید، كه قرص ها روز به روز كوچك تر می شوند. نفتالین بدون ذوب شدن مستقیماً به بخار تبدیل می شود، به تبدیل مستقیم جامد به بخار تصعید یا فرازش می گویند . تصعید در مورد بعضی مواد دیگر همه اتفاق می افتد. عكس عمل تصعید، یعنی تبدیل مستقیم گاز به جامد چگالش نامیده می شود. برفكی كه در یخ ساز یخچال مشاهده می شود، حاصل چگالش بخار آب یعنی تبدیل شدن مستقیم بخار آب به یخ است.

  تغییرات گرماگیر و تغییرات گرماده :

در بعضی از تغییرها، ماده باید ازمحیط پیرامون خود گرما بگیرد. به این گونه تغییرها گرماگیر گفته می شود. مثلاً ذوب یك تغییر گرماگیر است. یعنی یك ماده ی جامد برای اینكه به مایع تبدیل شود، باید گرما دریافت كند. اگر مقداری یخ ذوب شود. برای ذوب شدن از چیزهای اطراف خود گرما می گیرد و در نتیجه آن چیزها را سرد می كند. به همین دلیل است كه از یخ برای سرد كردن آب و چیزهای دیگر استفاده می شود. علاوه بر ذوب ، تبخیر و تصعید نیز تغییرهای گرماگیر هستند.
می دانید دی اكسید كربن گازی بی رنگ و بو است. اگر این گاز را متراكم و سرد كنیم تبدیل به ماده جامد تقریباً سفید رنگی می شود. این ماده جامد می تواند از محیط اطراف خود گرما جذب كند و مستقیماً به بخار (تصعید) تبدیل شود. چون تصعید كربن دی اكسید جامد ( یخ خشك) گرماگیر است. از این رو سبب می شود كه محیط پیرامون سرد شود.

بعضی دیگر از تغییرات گرماده هستند. مثلاً آب در هنگام انجماد یا یخ زدن مقداری گرما به محیط اطراف خود می دهد و سپس به یخ تبدیل می شود. به همین دلیل است كه آب را برای یخ زدن در جای سرد می گذارند. یعنی وقت آب در یك محیط سرد قرار بگیرد،‌آن قدر از گرمای خود به آن محیط می دهد تا منجمد شود.  

  فكر كنید
عوامل مؤثر بر سرعت تبخیر را برشمارید و علت تأثیر هر عامل را با توجه به طبیعت ذره ای ماده و ویژگی های آن (نظریه مولكولی) توضیح دهید.

1 – گرم كردن :
وقتی به یك مایع گرما می دهیم جنبش مولكول ها زیادتر می شود. به یكدیگر برخورد كرده فاصله بین آنها بیشتر می شود. در نتیجه نیروی ربایش كمتر شده و سریعتر به هوا پرتاب می شوند.

2 – سطح مایع:
هر چه مساحت سطح مایع بیشتر باشد مولكول ها فرصت بیشتری برای آزاد شدن از سطح مایع پیدا می كنند بنابراین زودتر تبخیر می شوند.

3 – وزش باد :
وزش باد سبب می شود مولكول هایی كه در سطح مایع قرار دارند سریعتر از مایع جدا شده و وارد هوا شوند.

4 – نوع مایع :
هر چه نیروی ربایش بین مولكول های مایع بیشتر باشد سرعت تبخیر كمتر است.

5 – ناخالصی :
هر چه ناخالصی بیشتر باشد مایع غلیظ تر شده نیروی ربایش بین مولكول ها زیادتر می شود، فاصله بین مولكول ها كمتر می شود و سرعت تبخیر كاهش می یابد.

6 – رطوبت :
هر چه رطوبت هوا بیشتر باشد تعداد مولكول هایی كه از سطح مایع جدا می شوند با تعداد مولكول هایی كه به مایع باز می گردند تقریباً مساوی می شود و در نتیجه تبخیر كاهش می یابد.  

  فكر كنید
چرا در محیط های مرطوب مثل حمام، لباس های خیس دیرتر خشك می شوند؟

محیط هایی مانند حمام از بخار آب اشباع شده است بطوریكه گاهی اوقات سرعت بخار با سرعت میعان برابر شده و تبخیر صورت نمی گیرد.

آیا می توانید پاسخ این پرسش را به طور كلی به عنوان یكی دیگر از عوامل مؤثر بر سرعت تبخیر بیان كنید؟
بله ، هر چه رطوبت بیشتر باشد، سرعت تبخیر كاهش می یابد  

  فكر كنید
بارش باران چه ارتباطی با میعان بخار آب دارد؟

بخار آب بر اثر سرما در ارتفاعات متراكم شده به قطرات آب تبدیل می شود یعنی عمل میعان صورت گرفته است.  

  اطلاعات جمع آوری كنید
نوشیدن مداوم آب مقطر – یعنی آبی كه هیچگونه مواد معدنی ندارند – برای سلامتی زیان آور است. چرا؟

در آب های نوشیدنی معمولی تركیبات مختلف از جمله آهن، كلسیم و فلوئوروجود دارد كه تا حدودی نیاز قسمت های مختلف بدن از جمله استخوان ها،‌خون ،‌دندان و غیره را برطرف می كند. چون آب مقطر مواد معدنی ندارد با مصرف مداوم آن بدن دچار كمبود این مواد می شود.  

  فكر كنید
اگر در یك ظرف شیشه ای دربسته تعدادی قرص نفتالین بیندازیم، پس از مدتی چند بلور بسیار ریز نفتالین روی دیواره ی ظرف و اطراف در آن مشاهده می شود. علت چیست؟

قرص های نفتالین ابتدا به حالت بخار در می آیند (تصعید) در اثر تماس با فضای بالای ظرف ، سرد شده و دوباره به بلورهای ریز نفتالین تبدیل می شوند (چگالش)

فكر كنید
1 – چرا وقتی از استخر بیرون می آیید بدن شما احساس سرما می كند؟
زیرا آب موجود بر روی سطح بدن برای تبخیر شدن نیاز به گرما دارد و این گرما را از بدن ما دریافت می كند، بنابراین احساس سرما می كنیم.