فلسفه :مبحث التصديق في المنطق الأرسطي

جغرافيا : الغلاف الغازي :العلوم الطبيعية

http://www.youtube.com/watch?v=31WLCl0Npgg&feature=player_detailpage

مفهوم الغلاف الغازي

عناصر الغلاف الغازي

طبقات الغلاف الغازي

 مفهوم الغلاف الغازي

الغلاف الغازي هو الغلاف الهوائي الذي يحيط بالكرة الأرضية ويدور معها في أثناء حركتيها اليومية و السنوية لأنه جزء منها . و لقد تمكن العلماء منذ القديم من تقدير سمك هذا الغلاف بحوالي 300 كلم و لكنه تبث بعد إطلاق السفن الفضائية أن سمكه أكبر من ذلك و يقع نصف هذا الغلاف - من حيث الحجم – بين سطح البحر و ارتفاع 6000 متر بينما تقع ¾ منه تحت مستوى 12000 متر و من المعروف أن وزن الهواء يقل كلما ارتفعنا عن سطح البحر حتى يكاد ينعدم في الطبقات العليا من الغلاف الجوي .

24عناصر الغلاف الغازي

يتركب الغلاف الغازي من عدة عناصر أهمها :

1 - الغازات :

يحتوي الغلاف الغازي على جميع الغازات المعروفة في الطبيعة و هذه الغازات مختلطة ببعضها ميكانيكيا بحيث لا يؤثر أي منها في خواص الآخر بل يحتفظ كل غاز بخواصه , و أهم هذه الغازات هي:

‌أ- النيتروجين (الآزوت) :

يكون النيتروجين معظم الغلاف الجوي حجما و وزنا (78 % آزوت و 21 % أوكسجين و 1 % من بقية الغازات الأخرى). و تكمن فائدة النتروجين الأساسية في أنه عامل ملطف يخفف من درجة حدة الأوكسجين في عملية التنفس كما أن له تأثيرا كبيرا على المناخ من حيث الضغط والرياح كما أن النيتروجيبن يعد درعا واقيا تتحطم عليه الشهب الكثيرة المحترقة و التي تتحول إلى رماد كما يفيد في تغذية النباتات .

‌ب- الأوكسجين :

يكون 21% من حجم الغلاف الغازي الذي تتوقف عليه الحياة على سطح الأرض كما أنه عنصر هام في كثير من التفاعلات الكيميائية التي تتم في الطبيعة و لكن أثره في المناخ أقل كثيرا من أثر عنصر النتروجين .

‌ج- ثاني أكسيد الكربون :

يوجد في الغلاف الغازي بنسبة قليلة جدا تبلغ 0.04% و رغم ذلك فإن له أهمية كبيرة للنباتات حيث يعد عنصرا هاما جدا في غذائه كما أن له أهمية مناخية إذ يعمل وجوده في الغلاف الغازي على حفظ الحرارة المشعة من سطح الكرة الأرضية و لولا وجود ثاني أكسيد الكربون في الهواء لتشتت الحرارة إلى خارج الغلاف الغازي و تختلف نسبة وجود هذا الغاز من مكان لآخر فقد تصل في المدن إلى 10 أمثالها في القرى بسبب ازدحام الأولى بالمصانع .

و إلى جانب الغازات السابق ذكرها توجد غازات أخرى عديدة منها الهيدروجين والهليوم والأرغن و تختلف نسبة وجود الغازات في الغلاف الغازي كلما ارتفعنا عن سطح الأرض ففي طبقات الجو العليا تزداد نسبة وجود الغازات الخفيفة من الهيدروجين والهليوم بينما تزداد نسبة الغازات الثقيلة في الطبقات السفلى من الغلاف الغازي كالأكسجين و ثاني أكسيد الكربون.

2- بخار الماء :

و هو عبارة عن ذرات صغيرة جدا متطايرة في الهواء يكاد ينحصر وجودها في الطبقات السفلى للغلاف الغازي ، كما تختلف نسبة وجود بخار الماء من مكان لآخر تبعا لاختلاف درجة الحرارة ووجود الغطاء النباتي و المسطحات المائية و ما إلى ذلك .

و يتأثر بخار الماء بالتغيرات الحرارية الجوية فإذا ما انخفضت درجة الحرارة إلى نقطة الندى تكاثف بخار الماء إما على شكل مطر أو ثلج أو برد … الخ ، و إذا ما ارتفعت درجة الحرارة زادت مقدرة الهواء على حمل بخار الماء .

3- الغبار :

و المقصود به الغبار المتطاير في الغلاف الغازي ، و هو عبارة عن ذرات دقيقة سابحة في الهواء يوجد معظمها في الطبقات السفلى منه و يختلف وجود الغبار من منطقة لأخرى فنجده يكثر في المناطق شبه الجافة و الصحراوية و تتعدد مصادر الغبار، ومن أهمها :

Ø الشهب المحترقة و التي تتخلف عنها ذرات ترابية دقيقة يتشتت معظمها في الهواء قبل وصوله إلى الأرض .

Ø الغبار الأرضي الذي ينتج عند تفتت المعادن و الصخور المكونة لسطح الأرض .

Ø الغبار البركاني الذي ينتشر في الهواء بفعل الرياح .

Ø غبار المصانع .

و للغبار وظائف هامة منها :

Ø يعمل الغبار على انتشار أشعة الشمس و ضوئها و إنارة الغلاف الغازي و لولا وجوده لظهرت الشمس كبقعة مضيئة جدا في سماء مظلمة لا نور فيها و لأمكن رؤية النجوم وسط النهار و لانعدم ضوء الشفق قبل الشروق و بعد الغروب .

Ø يعمل الغبار المنتشر في الغلاف الغازي على حفظ التي يشعها سطح الأرض .

Ø يتكاثف بخار الماء حول ذرات الغبار المتطاير في الجو .

Ø يخفف من تأثير الأشعة فوق البنفسجية و التي إذا زادت كثيرا أضرت بالكائنات الحية .

34 طبقات الغلاف الغازي :

تشكل طبقات الغلاف الغازي المجال الهوائي الحيوي و مزيج لجزيئات غازية و صلبة منها ما يعود لأصل أرضي و منها ما يعود لأصل فضائي .و يتفق حاليا معظم العلماء على أن 1000 كلم من الارتفاع هو الحد الأقصى لها و ذلك لندرة جزيئات الهواء في هذا المستوى من الارتفاع و حيث تنعدم ملاحظة الظواهر (exosphère) و لذلك نجد لدى علماء الطقس تصنيف الطبقات الغازية للأرض تستند على التوزيع الرأسي للحرارة فعلى سبيل المثال نجد طبقة التربوسفير تتميز بـ (- °50 س ) فوق الأقطاب و على ارتفاع 7 كلم و (- °56 ) فوق خط الاستواء على ارتفاع 16 كلم .

و يشكل مجال التربوسفير 90 % من الكتلة الهوائية الموجودة في الغلاف الغازي للأرض و 100% من بخار ماء الأرض بغض النظر عن كونه موقع نشوء الظواهر المناخية كما يبين ذلك علم الطقس.

يلي هذه الطبقة الستراطوسفير أو (ozonosphère) التي تمتد الى حدود 50 كلم من الارتفاع بمعدل حرارة يقارب الصفر درجة حيث تتميز بوجود عواصف الرياح الشديدة التي تبلغ سرعة 350 كلم في الساعة و حيث تقوم أشعة الإصطاع الشمسي بتحويل قسم من الأكسجين (O2) الى أوزون (O3) .

أما في طبقة الميزوسفير الموالية والتي تمتد الى حدود 80 كلم من الارتفاع فإن درجة الحرارة تنخفض لتصل الى (-°90 س) ثم بعد ذلك تنعكس الظاهرة نحو الارتفاع الحراري .

طبقة الترموسفير أي الطبقة الحرارية و هي المجال المتميز بالتغير الحراري اليومي من جهة و ارتفاع درجة الحرارة التدريجي كلما ارتفعنا رأسيا عن السطح لتفوق °150 بعد 200 كلم من الارتفاع .

و الجدير بالذكر هنا أن كلا من الميزوسفير و الترموسفير هما مصرحا لتشكل طبقات مشحونة بالأيونات تجمع تحت اسم اليونوسفير و تلعب دورا كهرمغناطيسيا هاما في امتصاص أو انعكاس بعض الأمواج الكهرمغناطسية (الأشعة اللاسلكية) أو بزوغ الإبهار الضوئي في القطب أو العواصف المغنطيسية .

و يقسم الغلاف الغازي من حيث الهواء إلى ثلاثة طبقات كبرى تمتاز كل منها بعدة خصائص و هي :

1. التروبسفير :

و هي الطبقة السفلة من الغلاف الغازي ، و يتراوح سمكها ما بين 9 الى 15 كلم ، و يزيد هذا السمك في المناطق المدارية و يقل عند القطبين و تشتمل هذه الطبقة على ثلاثة أرباع الغلاف الغازي ، كما أنها تشتمل على جميع ظاهرات الطقس و المناخ من حرارة و ضغط و رياح و تساقط ، و تقل درجة الحرارة في هذه الطبقة بالارتفاع بمعدل درجة واحدة مئوية لكل 150 متر ، و يطلق على التروبوبوس : أي المجال الفضائي الواقع بين سطح الأرض و 10 كلم من الارتفاع. المجال الحيوي الغازي الأدنى و ينتهي بالتروبوبوز أي الحد الأعلى لمعيشة الإنسان .

2. ستراتوسفير :

هو المجال الفضائي الواقع بين طبقتي التروبوسفير و الميزوسفير أي بين 10 و 60 كلم من الارتفاع . و يتراوح سمك هذه الطبقة حوالي 50 كلم و تمتاز بثبات درجة حرارتها و خلوها من العواصف .

3. اليونوسفير:

هو المجال الفضائي الواقع فوق طبقة الستراطوسفير ما بين 60 و 600 كلم تقريبا حيث تتم الظاهرة الأيونية أي الطبقة العليا من الغلاف الغازي التي تمتاز بخفة غازاتها (الهيدروجين و الهليوم) و ببعض الخصائص الكهربائية و التي تجعلها قادرة على عكس الموجات اللاسلكية القصيرة نحو الأرض .

http://www.youtube.com/watch?v=31WLCl0Npgg

عادل العيد

جذع مشترك :الفلسفة المعاصرة :المحور الثاني

مجزوءة الفلسفة

المحور الثاني: لحظات في تطور الفلسفة








3 – الفلسفة المعاصرة:







تقديم :







من أهم الأحداث التي عرفتها الفلسفة المعاصرة هناك حدثان بارزان: يتمثل الأول في الثورة العلمية في مجال العلوم الدقيقة كالرياضيات و الفيزياء و البيولوجيا . و يتمثل الثاني في ظهور ما يسمى بالعلوم الإنسانية كعلم النفس و علم الاجتماع و الأنثروبولوجيا. و قد استفادت الفلسفة المعاصرة من هذين الحدثين، فاتجه اهتمامها أولا إلى دراسة و نقد المعرفة العلمية في إطار ما يسمى بالدراسات الإبستملوجية. و اتجه اهتمامها ثانيا إلى دراسة الإنسان و الاهتمام بقضاياه الأساسية، كمسألة الإدراك و الوعي و علاقتهما بالعالم، و كذلك البحث عن معنى الوجود الإنساني و معالجة القضايا السياسية



و الاجتماعية.



كما يمكن ان نشير أيضا إلى اهتمام كثير من الفلاسفة المعاصرين بنقد المفاهيم الفلسفية الكلاسيكية، في محاولة منهم لتجاوز الفلسفة الميتافيزيقية و إعادة الاعتبار للجوانب المهمشة و اللامفكرة فيها.











· نماذج من الفلسفة المعاصرة:











النموذج الأول: إدغر موران Edgar Morinنص ص 31:







* أسئلة حول النص:







- كيف تتحدد طبيعة العلاقة بين المعرفة العلمية و الواقع حسب النص؟



- كيف يتصور صاحب النص تاريخ المعرفة العلمية؟



- ما طبيعة العلاقة بين الخطأ و المعرفة العلمية؟



- اشرح عبارة النص:<النظريات العلمية فانية، و هي فانية لأنها علمية>



- بين و وظيفة مثال<جبال الجليد> في النص؟







* الأجوبة:







- إن المعرفة العلمية حسب إدغار موران لا تعكس الواقع كما هو، و في كليته، بل هي عبارة عن نظريات ينشئها العلماء بغية فهم الواقع و ترجمته إلى علاقات و معادلات رياضية و علمية. و النظريات العلمية في نظر موران قابلة للتكذيب والتجاوز، و تعويضها بنظريات أخرى.







- يرى إدغار موران أن تاريخ العلوم هو تاريخ انفصالات و تحولات و قطائع، إذ أن كل نظرية علمية لاحقة تلغي السابقة و تتجاوزها، فتصبح هذه الأخيرة من جملة الأخطاء العلمية.







- إن هناك علاقة جدلية بين المعرفة العلمية و الخطأ؛ فالمعرفة العلمية هي خطأ تم تصحيحه، لذلك فهي في صراع دائم مع الخطأ و لا يمكن تصورها بمعزل عنه. و هذا إن دل على شيء، فإنما يدل على نسبية المعرفة العلمية و انفتاحها على كل ما هو جديد.







- يعتبر إدغار موران أن النظريات العملية فانية، أي أنها قابلة للتكذيب عن طريق الكشف عن الأخطاء الكامنة فيها، أو عن طريق الكشف عن عدم مسايرتها لمستويات و أبعاد جديدة في الواقع. لذلك فهي ذات طابع نسبي، و قابلة للنقد و التجاوز. و هذا لا يتنافى مع طابعها العلمي.







- <الحجة بالمثال> هي إحدى الأساليب الحجاجية التي يستخدمها الفلاسفة لتوضيح أفكارهم، و إقناعنا بها. و وظيفة مثال <جبال الجليد> في النص هي التأكيد على أن هناك أجزاء و مستويات في النظريات العلمية تبقى غامضة و قاصرة عن عكس الواقع في جميع مستوياته، و هذا ما يجعلها قابلة للنقد و التجاوز. و هي تشبه في ذلك جبال الجليد في البحار القطبية التي لا يظهر إلا الجزء الصغير منها، بينما الجزء الأكبر يبقى منغمرا في الثلوج.















النموذج الثاني: جان بول سارتر: j.p.sartre نص ص 32







- مؤلف النص: هو الفيلسوف الفرنسي الكبير جان بول سارتر (1950 – 1980). أسس نزعة فلسفية تحت اسم <الوجودية>، كما انصب اهتمامه حول مجالات العمل و السياسة. و هو صاحب العديد من الأعمال الروائية التي عكست الكثير من القضايا و الموضوعات الفلسفية التي اهتم بها.



لقد آمن سارتر بحرية الإنسان و التزامه، و كان مفكرا ملتزما سياسيا و فكريا بقضايا التحرر من الاستعمار، و الميزة العنصري، و الاضطهاد الفكري.







· أسئلة حول النص:







- كيف يتصور ساتر مسؤولية الإنسان؟



- كيف يتصور سارتر حرية الإنسان؟



- هل تتعارض حرية الإنسان مع مسؤوليته؟







· الأجوبة:







- يرى سارتر بأن الإنسان مسؤول عن نفسه و عن الآخرين في نفس الوقت؛ فمسؤوليته ذاتية و جماعية في آن واحد. و المسؤولية تعني هنا أنه لا يجب على الإنسان أن يفعل الشر، أي أن يقوم بما من شأنه أن يضر به أو بالآخرين.



- إن مسؤولية الإنسان عند سارتر لا تتعارض مع القول بحريته، ذلك أن الحرية لا تعني هنا الفوضى و اتباع الأهواء و الغرائز و المصالح الذاتية، بل إنها حرية مقننة و منضبطة للمبادئ الإنسانية و الواجبات الأخلاقية التي تراعي المصالح المشتركة للناس جميعا.















النموذج الثالث: فريدريك نيتشه f.Nietzsche (1544 – 1900)







نص ص 32:







· مؤلف النص:







ولد فريدريك نيتشه بألمانيا سنة 1844، عين سنة 1869 أستاذا للفلسفة بجماعة بال.



كان نيتشه يكتب ضد الفلسفات التي تبنى في أنساق مثل فلسفات أفلاطون و كانط و هيجل، و كذلك الفلسفات التي تقوم على الماهيات الثابتة و الخالدة، مثل فلسفة أرسطو. كما كان نيتشه يرفض القيم الأخلاقية المطلقة.



من بين مؤلفاته :<العلم المرح> <هكذا تكلم زرادشت><فيما وراء الخير و الشر>.







· أسئلة حول النص:







- كيف يتصور نيتشه مفهوم الحقيقة؟



- بأي معنى يمكن اعتبار الحقيقة و هما؟



- هل الحقيقة عند نيتشه مطلقة أم نسبية؟ و لماذا؟



- هل من علاقة في نظر نيتشه بين الحقيقة و اللغة من جهة، و الحقيقة و السلطة من جهة أخرى؟



- لماذا يتشبث الإنسان بحقيقة ما في نظر نيتشه؟







· أجوبة مقترحة:







- الحقيقة عند نيتشه هي جملة من الخطابات اللغوية التي تعبر عن علاقات و مصالح و أهداف يسعى الإنسان إلى تحقيقها على أرض الواقع. و تعتمد هذه المنطوقات على لغة استعارية و مجازية لا تنقل أشياء الواقع كما هي في حقيقتها الأصلية، بل تنقلها من منظور محدد. و هذا ما يجعل تلك التصورات حول الحقيقة تعتمد على سلطة الإكراه، المتمثلة في المؤسسات و الهياكل السياسية و الدينية و الاجتماعية التي تضمن التعمير الطويل للحقيقة و ترسيخها بين الناس، على أساس أنها دقيقة و مشروعة و لاشك في صحتها .



- الحقيقة حسب نيتشه هي أوهام منسية. ذلك أن ما اعتبره الناس لأزمان طويلة انه حقائق مطلقة و مقدسة، ليست في واقع الأمر كذلك. فهي مجرد تصورات نسبية هدفها حفظ الحياة و تحقيق الهدنة الاجتماعية. إن الكشف عن أصل الأفكار يظهر أن مصدرها الوهم و الخطأ الناتج عن التلاعب باللغة من جهة، و طمس حقائق الأشياء من أجل المصلحة من جهة أخرى.



- إذا كانت الحقيقة عند نيتشه مجرد أوهام و استعارات و تشبيهات، فهذا يعني أنها لا تعبر عن الواقع كما هو، بل عن الواقع كما تراه جهة معينة من الناس. لهذا السبب يجب الإقرار مع نيتشه بنسبية الحقيقة و اختلافها باختلاف الخطابات المعبرة عنها، و الأهداف التي تتحكم و تقف وراء بلورتها.



و من جهة أخرى فالحقيقة عند نيتشه ترتبط بالسلطة، و لا يمكن تصورها بمعزل عنها؛ ذلك أن السلطة هي التي توفر المؤسسات و الهياكل و الآليات التي من شأنها أن تفرض الحقائق على العقول، و تثبت وجودها على أرض الواقع.



- هكذا يتبين مع نيتشه أن الإنسان لا يريد الحقيقة من أجل ذاتها، بل إنه يطمع في العواقب الممتعة



و النافعة المترتبة عنها، أو أنه على الأقل يتوهم أنها تحقق له تلك الفوائد.



















خلاصة تركيبية: الفلسفة المعاصرة







يتبين من خلال النماذج التي تطرقنا إليها أن الفلسفة المعاصرة اهتمت كثيرا بموضوع العلم و بتحليل و نقد المعرفة العلمية، و هو ما تم في مجال الحقل الابستملوجي. كما انصب اهتمام الفلاسفة المعاصرون حول قضايا واقعية مرتبطة بالوجود الإنسان، كمسألة الحرية و المسؤولية و الالتزام في أبعادها الأخلاقية و السياسية و الاجتماعية. و من جهة أخرى فقد انصب معظم اهتمام الفلسفة المعاصرة حول نقد و مراجعة الفكر التقليدي الميتافيزيقي، و العمل على مجاوزته من أجل تأسيس فكر فلسفي جديد يستجيب للحظة الراهنة.







· جدول يعرف بفلاسفة معاصرين:







فلاسفة معاصرون

مؤلفاتهم الأساسية

قضايا اهتموا بها



- فريدريك نيتشه



(ألمانيا : 1844 – 1900)

- إرادة القوة



- العلم المرح



- افول الأصنام

- الأخلاق



- الحقيقة



- الوعي



- الإرادة



- إدموند هوسرل



(ألمانيا: 1859 – 1938)

- بحوث منطقية



- تأملات ديكارتية



- أزمة العلم الأوروبي

- الوعي و العالم الخارجي



- الفلسفة و العلم



- المنطق



- برتراند راسل



(انجلترا 1872 – 1970)

- بحث في أسس الهندسة



- بحث في الرياضيات



- النظرية العلمية



- مشكلات الفلسفة



- بحث في المعنى و الحقيقة

- تحليل المعرفة العلمية



- قيمة الفلسفة



- قضايا أخلاقية و سياسية



- مارتن هيدغر



(ألمانيا 1889 – 1976)

- ما الفلسفة؟



- الوجود و الزمان



- عن ما هية العقل



- عن ما هية الحقيقة



- ما التفكير

- تحليل المفاهيم الفلسفية



- وجود ذات الإنسان و معناه



- مسألة الحقيقة



- جان بول سارتر



(فرنسا 1905 – 1980)

- الوجود و العدم



- نقد العقل الجدلي



- الوجودية نزعة إنسانية



- ما الأدب؟

- علاقة الفلسفة بالأدب



- الحرية



- وجود الإنسان و معناه



- قضايا سياسية



- جاك دريدا



(فرنسا: 1930 – 2004)

- الحق في الفلسفة



- هوامش الفلسفة



- الكتابة و الاختلاف

- نقد المفاهيم



- تعليم الفلسفة



- الفلسفة و الأدب

عادل العيد



العلوم الطبيعية:الجيولوجيا:الصخور المتحوله

من المعروف أن الأرض تتميز بحركات جيولوجية دائمة حيث أن القليل من الصخور فقط تبقى على حالها دون أي تغيير في حين أن معظمها تتأثر بالظواهر الجيولوجية العديدة بعد نشأتها مثل ظاهرة التحول.




إذن، تتكون الصخور المتحولة نتيجة عملية تسمى التحول (métamorphisme).



* تعريف التحول :

يحدث التحول في أعماق الأرض و هو التغيرات النسيجية و المعدنية و التركيبية التي تطرأ على صخور اندفاعية (نارية) أو رسوبية أو متحولة قديما و هي في حالتها الصلبة. تتمثل هذه التغيرات في بنية الصخرة و نسيجها و تركيبها المعدني الناجم عن تغير الشروط الفيزيائية (كالضغط و الحرارة) و الكيميائية للوسط الصخري. تنتج هذه التغيرات، التي تحدث خلال عملية التحول، عند إعادة التوازن مع الظروف الجديدة التي أخضعت إليها الصخرة الأم فتؤدي إلى تكوين صخور أخرى مختلفة عن الأولى في تركيبها المعدني و نسيجها و بنيتها و تصبح تسمى: صخور متحولة.

يمكن أن تتم التحولات في ظروف كيميائية ثابتة (conditions isochimiques) أي أن التركيب الكيميائي للصخرة الأولية لا يتغير خلال التحول ما عدا حركات في بعض المكونات الطيارة مثل الماء (H2O) و ثاني أكسيد الكربون (CO2).




و يمكن كذلك أن تحدث خلال التحول حركات لبعض المكونات (constituants mobiles) على مسافات قد تصل إلى أمتار عديدة فينتج عن هذا صخور متحولة ذات تركيب كيميائي مختلف عن الصخرة الأصلية قبل التحول.



والجدير بالذكر أن عمليات التحول تحدث في الحالة الصلبة خلافا للصخور الاندفاعية التي تنتج عن تصلب الصهير.



- حدود التحول : (Limites du métamorphisme)






1.2- حدود التحول العليا : (Limites supérieure du métamorphisme)



بما أن التحول يحدث في الحالة الصلبة، تعتبر حدود التحول العليا عند حد انصهار الصخور الأولية الأصلية الذي يؤدي في البداية إلى تكوين نوع من الصخور الذي يسمى بالميكماتيت (migmatite) و هو عبارة عن مزيج من السليكات المنصهرة و المعادن غير المنصهرة.







تتأثر الحدود العليا للتحول بالتركيب الكيميائي للصخرة الأولية الأصلية حيث أن درجات انصهارها تقع بين 700 و 900° م. إذا انصهرت الصخرة الأم كليا فإننا ندخل في نطاق الصهير فتصبح صخور اندفاعية أو صهارية (Roches éruptives ou magmatiques) (ارجع إلى الصخور الاندفاعية).





2.2- حدود التحول الدنيا : (Limites inférieure du métamorphisme)



تكون ظروف التحول الدنيا أكبر من ظروف التراص (compaction) و التصخر (diagenèse) التي تطرأ على الصخور الرسوبية ( ارجع إلى درس الصخور الرسوبية) و تتراوح، حينئذ، درجات الحرارة بين50 و 100° م. تكون ظروف التحول الدنيا بدرجات حرارة و ضغط أعلى من ظروف الصخور الرسوبية و تتم ظروف التحول العام في الأعماق تحت نطاق الظروف السطحية و فوق نطاق الانصهار.





3- العوامل المؤثرة على التحول

(Facteurs du métamorphisme)



تتأثر ظاهرة التحول بعدة عوامل أهمها الحرارة و الضغط و المحاليل الكيميائية. قد تعمل هذه العوامل مجتمعة أو منفردة. و حسب شدة تأثيرها، تنتج صخور مختلفة عن بعضها البعض من ناحية تركيبها المعدني، النسيج...



كلما اتجهنا نحو باطن الأرض كلما ارتفعت الحرارة و كذلك الضغط. إذن، كلما انغمرت الصخور في الأعماق تبدأ تتأثر بعوامل التراص ثم تدريجيا، مع ارتفاع الحرارة و الضغط، تبدأ تتغير بنيتها و نسيجها...هنا تبدأ عملية التحول.





1.3- الحرارة : (Température)



من العوامل الرئيسية و المؤثرة في تحول الصخور، الحرارة التي تتسبب في التفاعلات المختلفة بين المعادن نتيجة عدم استقرارها في الظروف الجديدة المرافقة لعملية التحول حيث تظهر عملية إعادة التبلور (Recristallisation) للصخور الأولية الأصلية منتقلة إلى صخور متحولة.



يمكن ذكر عدة مصادر للحرارة المؤدية إلى تحول الصخور و أهمها:



الحرارة الصادرة من جسم صهاري جوفي أو سطحي (بركاني) عندما تخترق الصهير أو تلمس الصخور المجاورة.

*



محاليل حارة منتقلة من خلال شقوق داخل الصخور.

*





الحرارة الناتجة عن احتكاك الطبقات خلال الحركات التكتونية (Mouvements tectoniques).

*



الحرارة الناتجة من باطن الأرض خلال دفن القشرة في الأعماق (Subduction). للإشارة فإن التدرج الحراري يتم بمعدل 3°م كل 100م في عمق الأرض.

*







2.3- الضغط : (Pression)



العامل الرئيسي الثاني الذي يدخل ضمن عمليات التحول هو الضغط. و يتولد الضغط نتيجة مجموع القوى الموجودة داخل القشرة الأرضية و الناتجة أساسا من ثقل الصخور حسب العمق و المحاليل المتحركة داخل الصخور (ضغط المحاليل : Pression des fluides) و تشوهات الصخور داخل القشرة نتيجة الحركات التكتونية البانية للجبال (Orogenèse) و المسببة للضغط الموجه. وحدة قياس الضغط في أغلب الحالات هي الكيلوبار (Kilobar : Kbar) أو كذلك الباسكال (Pascal : Pa).





3.3- المحاليل : (Solutions)



إضافة إلى دور العاملان الفيزيائيان، الضغط و الحرارة، تلعب المحاليل دورا كيميائيا أساسا؛ حيث يمكن أن تكون لها أهمية كبيرة في بعض الحالات. فوجود الماء، مثلا، يساعد كثيرا في التفاعلات الكيميائية بين و مع المعادن المكونة للصخر الأولي الأم لتنتج بعد ذلك معادن جديدة مستقرة في الظروف المرافقة لعملية التحول من ارتفاع في الضغط و الحرارة. يلعب الماء دورا هاما في نقل الأيونات أو بعض المركبات الكيميائية التي تساهم في التفاعلات الكيميائية.





4- أنواع التحول (Types de métamorphisme)





1.4- التحول بالتماس (أو التماسي) : (Métamorphisme de contact)



يحدث التحول بالتماس عند تلامس الصهير (الماغما) بصخور أخرى عند اختراقه القشرة الأرضية. تكون ظاهرة التحول بالتماس واضحة عند اختراق الصهير الصخور الرسوبية بينما تكون أقل وضوحا في حالة الصخور الاندفاعية و المتحولة قديما.



تتأثر ظاهرة التحول بالتماس بعوامل عديدة أهمها:



الحرارة حيث تكون في ذروتها وقت اختراق الصهير القشرة الأرضية ثم تضعف تدريجيا مع الوقت.

*



المحاليل الكيميائية: تحدث تفاعلات كيميائية متبادلة ( Métasomatisme ) بين الغازات و الأبخرة و المحاليل المنبعثة من الصهير من جهة و الصخور المخترقة من جهة أخرى.

*





تتوقف عمليات التحول على درجة حرارة الصهير و تركيبه الكيميائي (قاعدي، يعنى درجة حرارة مرتفعة جدا أو حامضي، فدرجة الجرارة تكون أقل نسبيا) وحجم و شكل الجسم الصهيري و كذلك خواص و كيفية وجود الصخور المخترقة (صخور رسوبية حسب أنواعها أو صخور صهارية أو متحولة قديما).



يعتبر النطاق المجاور لسطح تلامس الصهير أكثر النطاقات تحولا ثم يبدأ التحول بالتناقص تدريجيا إلى أن ينتهي تأثير المهل فنصل إلى الصخر غير المتحول. تختلف سماكة نطاق التحول حسب صنف نوع الصهير و الصخور المجاورة و يسمى هذا النطاق: هالة التحول (Auréole de métamorphisme) (الشكل).

يتراوح عرض هذه الهالة من عدة أمتار إلى عدة مئات من الأمتار.






2.4- التحول الإقليمي أو العام : (Métamorphisme régional ou général)



يمتاز هذا النوع من التحول بمساحته الشاسعة على امتداد إقليمي يمكن أن يصل إلى عدة آلاف من الكيلومترات المربعة.



يتعلق التحول الإقليمي بالتطور الجيولوجي و البنيوي لمناطق جغرافية شاسعة. أهم عوامل التحول هي :



الارتفاع في درجة الحرارة

*



الزيادة في الضغط

*



الفعل الكيميائي للمواد الحارة، الغازية منها و السائلة

*



خواص الصخور الأصلية

*





يمكن أن تؤثر هذه العوامل مجتمعة أو حسب مشاركات مختلفة مما يميز تنوع الصخور المتحولة الإقليمية بتنوع التركيب الكيميائي، النسيج، البنية...



تتميز معظم الصخور المتحولة إقليميا بأنسجة اتجاهية (Textures directionnelles) نتيجة الضغط الموجه، خلافا على التحول بالتماس حيث يكون الضغط أقل أهمية. يؤثر الضغط الموجه على أنسجة الصخور حيث تترتب المعادن في اتجاهات عمودية على اتجاه الضغط.





3.4- التحول الديناميكي أو الحركي :

(Métamorphisme dynamique ou Dynamométamorphisme)



تنحصر الصخور الناتجة من التحول الديناميكي في مناطق ضيقة و صغيرة الحجم و المساحة حيث تتوزع حسب اتجاه الفوالق (Failles) و الإنزلاقات (Cisaillements). تؤدي الضغوط الناتجة عن هذه الفوالق و الإنزلاقات إلى سحق الصخور مع ارتفاع درجة الحرارة نتيجة الاحتكاك مكونة بذلك صخورا تسمى الميلونيت (Mylonite) (الشكل)

ملاحظة :


توجد كذلك أنواع أخرى من التحول و لكنها أقل أهمية مما ذكرناه مثل التحول

المتعلق بالصهير المتدفق من فوهات البراكين أو المحاليل الحرمائية

(Solutions hydrothermales)...







5- نسيج و بنية الصخور المتحولة

(Texture et structure des roches métamorphiques)



تشبه الصخور المتحولة من ناحية التركيب المعدني الصخور الصهارية لأنها هي كذلك تتكون في أعماق الأرض و لكن في أغلب الأحيان تختلف في البنية والنسيج، بالإضافة إلى وجود معادن خاصة بالصخور الرسوبية كالكالسيت و الدولوميت و معادن أخرى لا نجدها أو نادرا ما نجدها في صخور غير الصخور المتحولة مثل :

الديستن أو الكيانيت (Disthène ou Kyanite) الشكل.

ستوروتيد (Staurotide) الشكل.

أندالوزيت (Andalousite) الشكل.

كوردييريت (Cordiérite)، سليمانيت (Sillimanite)، غرينا (Grenat) الشكل.

كلوريتويد (Chloritoïde) الشكل...و تعتبر هذه المعادن الأخيرة كمعادن خاصة بالصخور المتحولة أساسا.

يمكن أن تحتوي الصخور المتحولة على معادن أخرى مثل الفلدسبات (Feldspaths)، الميكا


(Micas)، الأمفيبول (Amphiboles) الشكل،

البيروكسين (Pyroxènes)، الكوارتز (Quartz)...




فيما يخص النسيج، تتميز الصخور المتحولة بنسيج بلوري برعمي (Texture cristalloblastique) حيث تظهر المعادن على أشكال متطاولة و الذي يختلف عن النسيج البلوري الخاص بالصخور الإندفاعية.



هذه أمثلة من أهم أنسجة الصخور المتحولة:



نسيج حبيبي موحد المقاييس (Texture homéoblastique).

*



نسيج حبيبي غير موحد المقاييس (Texture porphyroblastique) : تكون في هذه الحالة، البلورات المسماة بالبورفيروبلاست (Porphyroblastes) محاطة بمادة ناعمة المعادن.

*



نسيج حبيبي برعمي حيث تكون البلورات موحدة المقاييس (Texture granoblastique). الشكل

نسيج تورقي صفائحي (Texture lépidoblastique). الشكل

نسيج خيطي (Texture nématoblastique) مثل حالة بعض الصخور الأمفيبولية.


*





أما فيما يخص البنية فإن معظم الصخور المتحولة تتميز ببنية متوازية إما على شكل صفائح أو صفوف و تكون موضحة بترتيب المعادن حسب اتجاه معين (حسب مستوات عمودية على اتجاه الضغظ الذي كان سائدا عند تكون الصخور) داخل الصخرة خصوصا حالة المعادن الصفائحية كالميكا. يعود سبب ترتيب المعادن في اتجاه واضح (Schistosité) إلى تأثير الضغط و تسمى البنية حينئد بالبنية الصفائحية (Structure schisteuse) الشكل.

وتظهر في حالات أخرى البنية الصفوفية حيث تكون المعادن صفوفا فاتحة اللون وأخرى داكنة.






6- أمثلة لبعض الصخور المتحولة

(Quelques exemples de roches métamorphiques)





1.6- صخور التحول بالتماس



العامل الفيزيائي الأساسي في حالة التحول بالتماس هو الحرارة بينما يلعب الضغط دورا ثانويا وهذا ما يؤثر على بنية الصخور حيث أن البنيتان الصفائحية و الصفوفية تكونا غير واضحة.



من أهم الصخور المتحولة بالتماس، نذكر ما يلي:



الصخور القرنية (Cornéenne): و تسمى كذلك بالهورنفلس (Hornfels) و تتكون قريبة من الجسم الصهاري المندس داخل طبقات القشرة.

*



صخور أخرى كالكوارتزيت (Quartzite) و الأمفيبوليت (Amphibolite) و الرخام

(Marbre) و التالكشيست (Talcschiste)...

*







2.6- صخور التحول الإقليمي



العاملان الفيزيائيان الأساسيان في حالة التحول الإقليمي هما الحرارة و الضغط، وهذا ما يؤثر على بنية الصخور حيث أن البنيتان الصفائحية و الصفوفية تكونا، في أغلب الأحيان واضحة.



من أهم صخور التحول الإقليمي، نذكر ما يلي:



الأردواز (Ardoise) أو الصفيح الطيني: عبارة عن صخرة دقيقة الحبيبات و يمكن أن تنفصم على شكل صفائح رقيقة (الشكل).

يتكون هذا الصخر في ظروف تحول ضعيفة (درجة الحرارة و الضغط منخفضان) والمعادن الأساسية تكون صفائحية مثل الكلوريت و الميكا البيضاء (سريسيت).


*



الفيليت (Phyllite) و هو صخر يتميز بدرجة تحول أكبر بقليل من الأردواز.

*



الصفيح أو الشيست (Schiste): حسب التركيب المعدني، يمكن أن نميز الشيست الكلوريتي (Chloritoschiste)، الشيست التالكي (Talc schiste)، الشيست السريسيتي

(Séricitoschiste)، الشيست الحريري (Schiste satiné) الشكل ...

الكوارتزيت (Quartzite): عبارة عن صخر مكون أساسا من الكوارتز (الشكل).

و هو ينتج من تحول الحجر الرملي السليسي.


*



الرخام (Marbre) الشكل:

عبارة عن صخر مكون أساسا من الكالسيت و هو ينتج من تحول حجر الكلس.


*



النايس (Gneiss) : يتميز هذا الصخر بتركيب معدني يشبه التركيب المعدني لصخر الغرانيت و درجة تحوله أكبر من الفيليت و الشيست. يتميز صخر النايس ببنية صفوفية دقيقة (الشكل) ،

خشنة و عينية (Structure oeillée) حيث تبدو بعض المعادن كالفلدسبات على شكل عيون


محاطة بمعادن داكنة (الشكل).

7- السحنة البتروغرافية و سحنة التحول


(Faciès pétrographique et faciès métamorphique)



معظم الصخور المتحولة الموجودة في القشرة الأرضية أصلها من التحول الإقليمي، و حسب درجة الحول، بالارتفاع التدريجي للحرارة و الضغط، يظهر تسلسل في تبلور المعادن. عند دراسة أي صخر متحول يمكن لنا أن نعتمد على المعادن المكونة لها لتحديد درجة التحول ثم التعرف على العمق الذي تم فيه التحول بالرجوع إلى رسومات بيانية خاصة.



دراسة صخر متحول ما مع التعرف على المعادن الأساسية المكونة له يأخذنا إلى تحديد سحنتها البتروغراقية؛ فمثلا يمكن لنفس النوع من الصخور كالنايس أن يتكون في ظروف حرارة و ضغط مختلفة و عند تسمية الصخرة يجب تحديد المعدن الأساسي الموضح للسحنة البتروغرافية مثلا: نايس بالميكا أو نايس بالديستن أو نايس بالغرينا...



تصنف ظروف تكون الصخور المتحولة في إطار سحنة التحول مثلا: سحنة الشيست الأخضر، سحنة الأمفيبوليت، سحنة الإكلوجيت...





8- علاقة الصخور المتحولة مع الصخور الأصلية

(Roches métamorphiques et roches mères)



من الممكن، عند دراسة الصخور المتحولة، أن نتعرف على مختلف خطوات التحول لهذه الصخور. تتوقف هذه الخطوات على نوع بعض المعادن التي تكون لها علاقة مباشرة مع الصخور الأصلية الأم.



يوضح لنا الجدول التالي، علاقة الصخور المتحولة، حسب درجة التحول (ضعيفة، متوسطة أو عالية) مع الصخور الأصلية الأم :



تزايـد درجـة التحـول




¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¬

الصخـر الأصلـي



الصخـور المتحولـة

الصخـور الرسوبيـة



أردواز ¬ فيليت ¬ ميكاشيست ¬ نايس (بارانايس) ¬ ليبتنيت

طين



كوارتزيت

حجر رملي



رخام بأنواع مختلفة

حجر كلس و دولوميا



ميكاشيست ¾¬ أمفيبوليت أو/و بيروكسينيت

مارن









تزايـد درجـة التحـول



¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¬

الصخـر الأصلـي



الصخـور المتحولـة

الصخـور الاندفاعيـة



نايس (أورتونايس)

غرانيت



أمفيبوليت أو/و بيروكسينيت (أورتوأمفيبوليت أو/و أورتوبيروكسينيت)

غابرو



ملاحظة :


في حالة الصخور المتحولة التي تحمل نفس الإسم و لكن من أصل مختلف يجب تسبيق الاسم بعبارة "بارا" في حالة صخر من أصل رسوبي و "أورتو" في حالة صخر من أصل اندفاعي.







9- دورة الصخور (Cycle des roches)



من المعلوم أن القشرة الأرضية مركبة من ثلاثة أنواع من الصخور: الصخور الرسوبية، الصخور الإندفاعية و الصخور المتحولة.



كبداية، الصهير هو أصل الصخور المكونة للقشرة الأرضية الذي يتدفق إلى السطح عن طريق النقاط الساخنة ( Points chauds ) أو من خلال حيد وسط المحيطي ( Rides médio-océaniques ) أو بجوار مناطق دفن القشرة ( Zones de subduction )... هذا ما يستلزم وجوده في وسط الرسم الممثل لدورة الصخور (الشكل)

حيث يكون نقطة البداية و نقطة النهاية.




إذن توضح السلسلة الأولى من هذه الدورة تبلور و تبرد الصهير لتشكيل الصخور الإندفاعية (أو الصهارية).



عندما تتكشف هذه الصخور على سطح الأرض عن طريق الحركات التكتونية الخاصة ببناء الجبال مثلا تتعرض إلى عمليات التعرية و تتفتت ثم تنقل جزيئاتها بواسطة الرياح و المياه و الجليديات إلى الأحواض التي تحدث فيها عمليات التراص و التصخر لتصبح صخور رسوبية.



على مستوى الجبال و مناطق دفن القشرة الأرضية، يتعرض جزء من الصخور المشكلة – رسوبية و اندفاعية – إلى ظروف حرارة و ضغط مرتفعة لتكوين الصخور المتحولة التي هي كذلك تنصهر لتكوين مادة الصهير أو تتعرض إلى عمليات التعرية لتساهم في تكوين الصخور الرسوبية. هكذا تكون دورة الصخور (الشكل).

اسال لله الإيفاده لي و لك

مع تحيات

عادل العيد

درس في الفزياء : الطاقة و تحولاتها

 و تبقى الطاقة كلمة سحرية ، تفعل الأفاعيل في الحياة اليومية         للإنسان و تثير مختلف المشاعر لديه ، يتساوى في ذلك العالم         الفيزيائي و عالم الاقتصاد و حتى السياسي ، لكن ما هي          الطاقة . . . .

كلمة لا بد منها . . .

هي أكثر المفاهيم الأقل إدراكا و الأكثر استعمالا في الفيزياء ، و يرجع الخلط في إدراك هذا المفهوم إلى بعض المسلمات الخاطئة ، و تتمثل أهمها في أن الطاقة يمكن أن تستحث أو يمكن أن تفنى ، و في الحقيقة أن العكس هو الصحيح ، فأهم مبادئ الفيزياء على الإطلاق هو مبدأ انحفاظ الطاقة فهي لا تفنى و لا يمكن استحداثها من العدم ، و كميتها في الكون ثابتة ، و هي لا تتغير على الإطلاق .

تماثــــــل !


تعتبر الطاقة " عملة التداول " في الطبيعة ،فيستحيل أن ينتج حدث في الكون دون حدوث تحول في الطاقة ، فإذا كانت النقود هي عملة التداول في التجارة لشراء : سيارات ، مجوهرات ، عقارات ، رصيد في البنك ، . . . ، فإن الجول هو عملة التداول في الطبيعة لتحول الطاقة من شكل إلى أخر ، و الجول هو وحدة قياس الطاقة في نظام الوحدات الدولية ق و . د ) ( système international )


لنقتـرب أكــثــــر !


مفهوم الطاقة : تكاد كلمة ( أي الطاقـة ) أن تكون ملازمة لمفاهيم : الحيوية ، الديناميكية ، الفعل ، و حتى الرفاهية و الجودة .

و في عصرنا الراهن يعلم حتى الأطفال الصغار أنه بالطاقة الكهربائية ( الكهرباء ) يمكن طهي الطعام ( فرن كهربائي ) ، و أن الطاقة الكيميائية تصبح طاقة كهربائية في كل من الحاشدات و البطاريات ، و مع ذلك يبقى مفهوم الطاقة غير جلي كما ينبغي . إلا أن أهم ما يلاحظ فيه هو ارتباطه بفكرة التحولات ، فأين ما وُجد شكل من أشكال الطاقة فهو قد تحول حتما من شكل أخر لها .

إبتسمولوجيا ( تطور فكرة مفهوم الطاقة ) :




بقيت الطاقة مفهوما مبهما حتى عند العلماء ردها طويلا من الزمن ، حتى بعد أن وضح " إسحاق نيوتن " مفهوم القوة ، و بعد قرنين من ذلك أي حوالي

منتصف القرن ( 19 م ) بدأ مفهوم الطاقة يتبين شيئا فشيئا، ولعل التعقيد الملازم لمفهوم الطاقة هو الذي يبرر هذا التأخر الكبير في إدراكه .فقد حلت نهاية القرن 18 م و لما يزل الخلط بين الحرارة و درجة الحرارة قائما .

و كان الفضل الأول لـ : كونت " رامفورد " السيد: بنيامين طومسون ( Benjamin Thomson ) في سنة 1798م و الذي كان يراقب عملية ثقب مأسورات المدافع المصنوعة من النحاس ، في مدينة ميونيخ . و كان من المعروف أن العملية تنتج حرارة شديدة ، و لتفسير ذلك زعموا أن هذا ناتج عن انتشار " مائع حراري " موجود في المادة . لكن طومسون لاحظ أنه عند استعمال ريشة ثقب غير سوية ، فإن الحرارة تكون أكبر لكن الثقب يكون غير مهم . و مما أثار انتباهه هو أن منبع هذه الحرارة غير متناه فهو إذن ليس ناتج عن المادة ، بل عن العمل الميكانيكي المقدم لها .


و كان يجب أن ننتظر نصف قرن أخر تقريبا حتى نرى تطورا لهذه الأفكار بشكل لافت ، و تم ذلك عام 1842م حين ربط الطبيب الألماني ( جوليوس روبر ماير ) ( JULIUS ROBERT MAYER ) بين الحرارة و العمل الميكانيكي ، فكان أول من اقترح قانون انحفاظ الطاقة .

بعد عام من ذلك قام البريطاني جيمس برسكوت جول ( JAMES PRESCOT JOULE ) لقياس ارتفاع درجة الحرارة الناتج عن الماء عندما يتم تحريكه .

بعد ذلك و في سنة 1847 م أصدر هيرمان لودونغ فوان هلم هولتز ( HERMAN LUDING VON HELM HOLTZ ) مقالا أساسيا حول انحفاظ الطاقة .

و جاء القرن العشرون !!!

بعد بداية القرن العشرين تحققت بعض الانجازات العظيمة و التي عززت مفهوم الطاقة و كانت بداية مع ماكس بلانك ( MAX PLANCK ) بنظرية تكميم الطاقة و كان ذلك في ديسمبر 1900 م عندما بين أن جسما م لا يمكنه إصدار الضوء إلى مستويات الطاقة معينة ، مما يدل على أن بعض المسارات الفيزيائية ليست مستمرة و لا يمكن أن تنتج إلا كميات محددة من الطاقة ، أطلق عليها مصطلح كمات الطاقة.




بعد ذلك بقليل أي في عام 1902 م بيّن " فيليب فون لونار " ( PHILIPP VON LENARD ) أن الظاهرة الكهروضوئية لها علاقة بطول الموجة للضوء المستعمل .

و بحلول 17 مارس 1905 م اعطى ألبرت إينشتاين ( ALBERT EINSTEIN )

تفسيرا للفعل الكهروضوئي و ذلك بافتراضه أن الضوء يتكون من جسيمات ( الطبيعة الجسيمية للضوء ) أطلق عليها اسم " الفوتونات " و أن هذه الجسيمات تتميز بطول موجتها ( ط ) أو تواترها ( ن ) و يرتبط المقداران السابقان بالعلاقة


سر = ك × ن .









بعدها بشهرين نشر مقالين حول نظريته في النسبية ، حيث قدم معادلته الشهيرة

. . . . . . . . . . . . . . . ط = ك ســرض2 . . . . . . . . .

و التي تربط الطاقة بالكتلة و التي تعتبر أن الطاقة و الكتلة هما وجهان لعملة واحدة و التي تجسدت في التفاعلات النوويـــــــة .



محاولة تعريف :


محاولة أولى : نقول عن جملة أنها تمتلك طاقة إذا كان بمقدورها إنجاز عمل ميكانيكي أو ما يكافئه .

محاولة ثانية : الطاقة هي مفهوم تجريدي ، يمثل فرق الحالة في التحول الفيزيائي لجسم .

فالماء الساخن يكتسب طاقة بالنسبة للماء البارد .

تحــولات الطــاقة :


رأينا سابقا أن أهم ما يميز الطاقة هو تحولاتها ، فالطاقة النووية ( أي الاشعاعية ) في قلب الشمس تتحول إلى ضوء ( طاقة كهرومغناطيسية ) تحولها النباتات إلى ألياف ( طاقة كيميائية ) تتحول داخل محرك ( إلى طاقة ميكانيكية ) تحولها المنوبة إلى طاقة كهربائية يحولها الفرن إلى طاقة حرارية يمكن تحويلها بدورها إلى نوع أخر من الطاقة .

فالطاقة يمكن تتجزأ و أن تتحول لكن مجموع الطاقات المتحولة يبقى ثابتا مساويا للطاقة الابتدائية ( المبدأ الأول للترموديناميك ) .


إن المحرك الكهربائي يحول جل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية ( حركة ) لكن للأسف فإن جزءا منها يتحول حتما إلى حرارة تنتشر في الطبيعة ، و لا يمكن بأي حال استرجاعها ( المبدأ الثاني للترموديناميك " الانتروبي " ) .

و يصدق هذا مع كل الآلات فهي تحول الطاقة التي تستهلكها إلى نوع أخر من الطاقة و إلى طاقة ضائعة ، و الآلة الجيدة هي التي يكون الضياع فيها أقل ما يمكن ، لذا يعرف الفيزيائيون مقدارا جديدا هو مردود الآلة ، و هو النسبة بين الطاقة التي تنتجها و الطاقة التي تستهلكها .


مـــــر = طاقة ناتجة \ طاقة مستهلكة

مـــــر = ط' \ ط ،


مـر = ط' \ ( ط' + ط" )

و بالتالي فمردود كل آلة أقل أو يساوي الواحد : . . . . . . . . . . مر ≤ 1

مثال 1 : بعض الأجهزة التي تحول الطاقة الكهربائية إلى شكل أخر من الطاقة ( و التي تسمى آخذات ).

مثال ( 2 ) : بعض الأجهزة التي تحول أشكال طاقة أخرى إلى طاقة كهربائية و تسمى المولدات .

الاستطاعة :


نعرف الاستطاعة : بأنها غزارة الإنتاج ، أو هي طاقة وحدة الزمن بمعنى هي النسبة بين الطاقة الناتجة ( أو المستهلكة ) و الزمن اللازم لذلك . فإذا رفع شخص أول حمولة كتلتها 50 كغ ارتفاعا مقداره 10 م في فترة زمنية مقدارها 4 ثواني ، و شخصا ثانيا رفع نفس الحمولة و إلى نفس الارتفاع و لكن في فترة زمنية مقدارها 2 ثانية ، فإننا نقول أن استطاعة الثاني أكبر من استطاعة الأول لأنه قام بنفس العمل في زمن أقل ، و حسابــيا نكتب :

العمل المنجز :


* طاقة الأول ( العمل المنجز ) :

D ط1 = عم1 = ك . ج . ع = 50 × 10 × 10 = 000 5 جول .

D ط1 = عم1 = 000 5 جول

* طاقة الثاني ( العمل المنجز ) :

D ط2 = عم2 = ك . ج . ع = 50 × 10 × 10 = 000 5 جول .

D ط2 = عم2 = 000 5 جول

· لنقسم طاقة كل شخص على الزمن اللازم له فنجد :

· الأول : D ط1 \ D ز1 = 000 5 \ 4 = 250 1 ( و.د)

· الثاني : D ط2 \ D ز2 = 000 5 \ 2 = 500 2 ( و.د)

إن المقدار المميّز للشخص الثاني ( 500 2 و.د ) أكبر من مقدار الشخص الأول ، أو بقول أخر ، استطاعة الثاني أكبر من استطاعة الثاني .

· يرمز للاستطاعة بــــ : عـه

· و تعطى عبارتها :

عه = D ط \ D ز

· وحدة الاستطاعة :

تقاس الاستطاعة في ( و . د ) بـــــــــــــ ( واط ) ( WATT )

** رتبة مقادير الاستطاعة :( ORDRE DE GRANDEUR DE PUISSANCE °




الاستطاعة ( عه ) الأجهزة


1 ميلي واط ساعة ، حاسبة

1 واط مصباح يد ، أنبوب تالقي ، مصباح توهج

1 كيلو واط = 310 واط أجهزة كهرومنزلية· تأسيسة كهربائية منزلية

1 ميغاواط = 610 واط محرك قطار سريع

1 جيغا واط = 910 واط محطة توليد الكهرباء

1 بيتا واط = 1510 واط ليزر مستقبلي

دروس في كيمياء : دروس في تحضير المحاليل الكيميائية : المعايرة بالأحماض و الأسس

http://www.infpe.edu.dz/cours/Enseignants/secondaire/Chimie/chimie1/index.htm


لمتابعة الدرس الربط اعلاه

 بالأحماض والأسس

بطاقة فنية للوحدة التكوينية وفقا للمواصفات المتفق عليها

المحور: كيمياء المحاليل

الوحدة التكوينية: الأحماض و الأسس و المعايرة (3)

الأهداف:

- إعطاء مفهوم معايرة مادة في خليط

- إعطاء مفهوم نقطة التكافؤ

- خيار كاشف مناسب معين لتعيين نقطة التكافؤ

- حساب تراكيز لبعض المحاليل الحمضية أو الأساسية

- رسم الخطوط البيانية بالدقة و الاستنتاج منها

- إبراز أهمية المعايرة في الصناعة و الزراعة و الحياة اليومية

- تبيان أسماء بعض الأدوات و الأجهزة المستعملة في مخبر الكيمياء

تقديم الوحدة تقديم العناصر الجزئية الوحدة مرتبة:

راعينا في دراسة معايرة الأحماض و الأسس التجارب المستعملة في انسجامها مع المحتوى و البرنامج مع إبراز الأهداف و الغايات لكل تجربة و التركيز على المنهج التجريبي، كما راعينا في الوحدة المدروسة التسلسل في الأفكار و المفاهيم حيث تطرقنا لمفهوم المعايرة بصفة عامة و المعايرة الحجمية بصفة خاصة، كما تطرقنا إلى استعمال الكواشف و مقياس ال pH في حساب تركيز مادة معينة

الكلمات المفتاحية:

- نقطة التكافؤ - المكافئ الغرامي - النظامية - المعايرة - التحليل الحجمي - الحجم المكافئ

التقويم

في الوحدة المدروسة (معايرة الأحماض والأسس pH) راعينا التقويم من جهة إدراج بعض التطبيقات ، و من جهة أخرى حاولنا أن نربط محتوى تمارين مع المخبر ، وفي الأخير تطرقنا لتمارين و مسائل شاملة مستهدفين الربط بين بعض عناصر أو كل عناصر الوحدة من ناحية المفاهيم عامة و من ناحية التجارب المخبرية خاصة.

المراجع :

راعينا في المراجع المستخدمة في هذه الوحدة عدة عوامل منها مستواها العلمي و منهجيتها و التجارب المقترحة ( أدوات -أجهزة - مواد كيميائية …) و كانت المراجع

المراجع باللغة العربية

1 - الجمهورية الجزائرية الديموقراطية الشعبية ـ وزارة التربية الوطنية ـ مديرية التعليم الثانوي العام - برنامج العلوم الفيزيائية -جوان 1995

2 - الجمهورية الجزائرية الديموقراطية الشعبية - وزارة التربية الوطنية - مديرية التعليم الثانوي العام - الكيمياء - للأقسام النهائية علوم الطبيعة و الحياة - علوم دقيقة

3 -ستانلي هـ باين و آخرون - ترجمة الدكتور أحمد عبد العزيز ياسين وآخرون الكيمياء العضوية- الطبعة الرابعة القاهرة ـ دار ماكجيروهيل للنشر 1983

4- الدكتور صلاح يحياوي و آخرون – حالات المادة و تحولاتها – المشروع الريادي لتطوير تدريس الكيمياء في المرحلة الثانوية بالوطن العربي – المنظمة العربية للتربية و الثقافة و العلوم –إدارة التربية – تونس 1987

لتسهيل عملية فهم الدرس

المعايرة:

هي تعيين تركيز مادة ما في الخليط

النظامية

تعرف نظامية المحلول بأنها عدد المكافئات الغرامية من المادة الموجودة في لتر من المحلول

المكافئ الغرامي

يختلف معنى المكافئ الغرامي حسب نوع المعايرة. يضاف إلى ذلك أنه يجب معرفة التفاعل الذي يدخل فيه المركب قبل أن نقرر مقدار الوزن المكافئ لذلك المركب. و في الواقع فإن نفس المركب قد يكون له وزنان مكافئان مختلفان أو أكثر في بعض الأحيان. ولهذا فإنه لا يمكن، بصورة عامة معرفة الوزن المكافئ للمركب بدون معرفة طبيعة و معادلة التفاعل الذي يدخل فيه . ففي معايرات التعديل يعرف الوزن المكافئ للمادة التي تدخل في تفاعل التعديل بأنه وزن تلك المادة الذي يساهم بوزن مكافئ من أيون الهيدروجين أو يتفاعل معه. فالوزن المكافئ لحمض كلور الهيدروجين أو هيدروكسيد الصوديوم هو الوزن الجزيئي لكل من هذه المواد. أما الوزن المكافئ لحمض الكبريت H2SO4 فهو نصف وزنه الجزيئي لأن الهيدروجين الحمضي الثاني في حمض الكبريت قوي نسبيا ولا يمكن تمييزه عن الهيدروجين الأول. أي أن حمض الكبريت لا يتعادل إلا على شكل واحد هو التالي:

أما في حالة حمض الفوسفور فالأمور ليست بتلك البساطة. ذلك أنه يمكن باستعمال بعض الدلائل ( برتقالي الميثيل ) أن يتعدل الهيدروجين الأول فقط :

كما أنه يمكن باستعمال مشعر آخر ( فينولفتالين ) أن يتعدل هيدروجينان معا :

ففي الحالة الأولى يكون الوزن المكافئ لحمض الفوسفور هو وزنه الجزيئي ، أما في الحالة الثانية فالوزن المكافئ هو نصف الوزن الجزيئي . و لا يمكن في الأحوال العادية معايرة الهيدروجين الثالث في حمض الفوسفور لأنه في غاية من الضعف K3=5.10-13 ، و لمعايرة الهيدروجين الثالث يضاف كلوريد الكالسيوم CaCl2 بعد معايرة الهيدروجين الثاني و هذا حتى يحرر الهيدروجين الثالث و ذلك

و كذلك عند معايرة Na2CO3 بحمض كلور الهيدروجين إذ يمكن تمييز التعديل الأول (مشعر الفينولفتالين )

عند التعديل الثاني ( مشعر برتقالي الميثيل )

لذلك فإن الوزن المكافئ لكربونات الصوديوم هو الوزن الجزيئي لتلك المادة في حال استعمال الفينولفتالين كمشعر، و هو نصف وزنها الجزيئي في حال استعمال برتقالي الميثيل .

أما في معايرات الأكسدة و الإختزال فإن الوزن المكافئ للمادة المؤكسدة أو المختزلة يتعلق بالتفاعل الذي تدخله المادة. و هو يتعين بتغير عدد الأكسدة، و يمكن تعريفه بأنه وزن تلك المادة الذي يأخذ أو يعطي، مباشرة أو بصورة غير مباشرة مولا واحدا من الإلكترونات.

مثل:

فالوزن المكافئ لأيون فوق البرمنغنات في هذا التفاعل هو 1/5 الوزن الجزيئي ، والوزن المكافئ لأيون الأوكزالات في هذا التفاعل هو نصف الوزن الجزيئي . و أخيرا فإن مفهوم الوزن المكافئ في معايرات التعقيد و الترسيب ليس واضحا تماما، لذلك يفضل استعمال الوزن الجزيئي المعبر عنه بالصيغة الكيميائية.

نقطة التكافؤ:

هي النقطة التي تقابل كميات متكافئة من الحمض و الأساس و التي تسمى بنقطة التكافؤ عند منحني التعديل

التحليل الحجمي:

التحليل الحجمي هو أن يضاف حجم يعين تجريبيا من محلول ثان يحوي المادة المراد تعيين تركيزها، بحيث تتفاعل معا فئات غرامية متساوية من المادتين دون زيادة أو نقصان. ويدعى المحلول ذو التركيز المعروف بالمحلول المعياري

الحجم المكافئ:

هو حجم محلول مادة معينة يمكن أن تعدل حجم معين من محلول مادة أخرى

عندما تكون عدد مكافئات محلول ما تساوي عدد مكافئات محلول آخر يكون

لمادة أخرى N1V1 = N2V2 لمادة ما

من العلاقة السابقة يكون:

V2 هو حجم مكافئ نسبة للمادة التي حجمها هو V1

أو V1 هو حجم مكافئ نسبة للمادة التي حجمها هو V2

المقدمه

يستعمل الكيميائي طرقا متعددة لتمييز المواد عن بعضها، و التحليل الكيفي هو ذلك الفرع من الكيمياء الذي يبحث في تعيين ماهية العناصر أو الأيونات أو المركبات الصرفة الموجودة في المادة المنحلة. و بالمقابل فإن التحليل الكمي يبحث في كمية العناصر أو المركبات التي تتألف منها المادة المحللة، و ما تزال طرق التحليل الكلاسيكية تحتل مكانا مرموقا في الكيمياء. و يقصد بطرق التحليل الكلاسيكية تلك الطرق التي تحتاج إلى أجهزة خاصة و معقدة للقيام بالتحليل. وتعتمد هذه الطرق، بصورة رئيسية، على الميزان في طرق التحليل الوزني، و على السحاحة في طرق التحليل الحجمي، وعلى ظهور لون مميز أو زواله أو تشكل راسب أو انحلاله في طرق التحليل الكيفي. و كثير من هذه الطرق لا تزال معتمدة عليها في المخابر الصناعية التطبيقية بسبب سهولة العملية و رخص التكاليف و الدقة الجيدة في النتائج.

أما في المجال الأكاديمي فلا تزال هذه الطرق تعلم لطلاب في مادة الكيمياء لأنها تكسب الطالب معرفة أساسية في الكيمياء كما تنمي فيه طريقة التفكير العلمي كما تنمي في الطالب القدرات على القيام بعمل تجريبي في المخبر و التحلي بروح المسؤولية تجاه الآخرين.

وسنحاول إلقاء نظرة سريعة حول طرق التحليل الآلي المتعلقة بتعيين نقطة التكافؤ.

كما يعتبر التحليل الوزني من أبسط و أقدم طرق التحليل الكمي المعروفة. وقد ساهم مساهمة فعالة في وضع أسس علم الكيمياء في نهاية القرن الثامن عشر، حيث كان الميزان الأداة الرئيسية التي اعتمد عليها في استنتاج قوانين حفظ الطاقة و النسبة المضاعفة، وكذلك في استنتاج الأوزان الذرية الأولى للعناصر

في هذا النوع من التحليل تؤخذ عينة معروفة الوزن و تحل بالماء ثم يرسب أحد مكوناتها على شكل مادة عديمة الانحلال. يفصل هذا الراسب و ينقى قدر الإمكان ثم يجفف ويوزن. و من معرفة هذا الوزن يمكن تحديد المادة المراد تعيينها كميا

أما المبدأ العام للتحليل الحجمي هو أن يضاف حجم يعين تجريبيا من محلول ثان يحوي المادة المراد تعيين تركيزها.

أما عملية إضافة هذا المحلول إلى المحلول الثاني فتدعى عملية المعايرة . و يجرى قياس حجم المادة المضافة بواسطة السحاحة، وهي أنبوب أسطواني مدرج حجميا يحوي حنفية دقيقة في أسفله.

تهدف المعايرة إلى إضافة كمية معينة من المحلول المعياري لكمية من المحلول المجهول المراد معايرته. وهذا يعني أن النسبة المولية للمحلول المعياري المضاف مطابقة للنسبة المولية في معادلة التفاعل الحاصل. ففي معايرة محلول مائي H2SO4 بواسطة محلول مائي NaOH نحصل على محلول مائي من كبريتات الصوديوم و الماء كما في المعادلة الكيميائية:

من المعادلة الكيميائية نجد أن إضافة مولين من هيدروكسيد الصوديوم NaOH إلى مول واحد من كبريتات الحمضية H2SO4

و تفاعل المعايرة يمكن أن يكون من أحد الأنواع التالية:

تفاعل التعديل ( تعادل ) حمض بأساس

تفاعل مادة مؤكسدة مع مادة مختزلة

تفاعل ترسيب مادة بأخرى

تفاعل تشكل معقد

هناك حاجة ماسة لمواد معيارية لاستخدامها في تحضير المحاليل الضرورية لهذه المعايرات. فعند معايرة كربونات الصوديوم يستلزم وجود حمض ذو نظامية موثوق تماما حيث يكون تركيز المادة معلومة بالدقة، كما يجب أن تعرف العوامل التي تتأثر بها هذه المادة لتجنبها، و إلا فإن التحليل الحجمي تفقد مصداقيتها. 5- حسابات التحليل الحجمي

و ليس من السهل تحضير محلول معياري بتركيز موثوق بدءا من مادة صلبة أو محلول مركز معين. و يعود ذلك في أغلب الأحيان إلى كون المادة التي تبدأ بها ذات نقاوة غير مؤكدة، أو أنها تحوي كميات مختلفة من الماء أو أنها تمتص الرطوبة أو غاز ثاني أكسيد الكربون من الجو عند تناولها. فإذا نظرنا بطاقة الموجودة على قارورات المواد الكيميائية نجد أن المادة ما هي إلا خليط من مواد أخرى بنسب صغيرة و معلومة، و تدعى المادة المرجعية المستعملة في عملية التعيير هذه بالمادة المعيارية الأولية و التي يجب أن تتوفر عدة شروط:

- أن تكون المادة ذات نقاوة معلومة.

- أن يكون تفاعلها مع المادة المراد تعييرها تفاعلا محددا .

- أن لا يتضمن تناولها أية صعوبة.

- يستحسن أن يكون وزنها الجزيئي مرتفعا.

1 - المحاليل الحمضية المعيارية

يعتبر حمض كور الهيدروجين أكثر الأحماض استعمالا في معايرات التعديل، ثم يلي H2SO4، HClO4 . و عمليا يحضر محلول من HCl بتركيز دقيق بدءا من محلول HCl المركز الذي تعرف كثافته و تركيبه الوزني المئوي، ثم يعين بدقة بعملية معايرة يستخدم فيها أساس معياري أولي.

أهم المواد المعيارية الأولية المستعملة لتعيير المحاليل الحمضية السابقة كربونات الصوديوم و البوراكس. و تستعمل لهذا الغرض كربونات الصوديوم اللاما ئية شديدة النقاوة و التي توجد على شكل مسحوق. تسخن هذه المادة في فرن حتى الدرجة 0285 مئوية لمدة نصف ساعة لإزالة الرطوبة فيها، توزن الكمية المطلوبة مباشرة بعد التبريد في مجفف، وتحل في الحجم المطلوب من الماء. يعاير حمض كلور الهيدروجين بواسطة محلول الكربونات حتى نقطة نهاية برتقالي الميثيل.

أما البوراكس الذي يستعمل أيضا كمادة معيارية أولية فهو تترابورات الصوديوم الذي يحتوي على عشرة جزيئات من ماء التمييه

Na₂B₄O₇.10H₂O

  وهو عبارة عن ملح لحمض ضعيف جدا يتفاعل في المحاليل مع الأحماض القوية وفق المعادلة

http://www.infpe.edu.dz/cours/Enseignants/secondaire/Chimie/chimie1/index.htm


تابع الدرس على الربط اعلاه
وفقكم الله