*تتناول هذه المقالة ظاهرة وجود السائل في حالة شبه مستقرة فوق نقطة الغليان. انظر الماء مفرط الإحماء للماء المضغوط فوق 100 درجة مئوية. وانظر محمصات البخار المتعلقة بالجهاز المستخدم في المحرك البخاري.*
في الفيزياء، يشير **تعويق الغليان**, أو **تعوق الغليان** إلى ظاهرة تسخين السائل إلى درجة حرارة أعلى من نقطة غليان هذا السائل دون أن يغلي السائل. ويحدث فرط الإحماء بتسخين المادة المتجانسة في وعاء نظيف بعيدًا عن أماكن التنوي مع مراعاة عدم إفلاق السائل.

السبب
-----

يقال إن الماء «يغلي» عندما تتكون فقاعات بخار الماء دون حد وتندفع إلى السطح. وحتى تتمدد فقاعات البخار، يجب أن تكون درجة الحرارة مرتفعة بما يكفي ليتجاوز ضغط البخار الضغط المحيط (بصورة أساسية الضغط الجوي). فإذا قلت درجة الحرارة عن ذلك، ستنكمش فقاعات البخار وتختفي.

إن فرط الإحماء استثناء لهذه القاعدة البسيطة؛ فنرى في بعض الأحيان أن السائل لا يغلي رغم أن ضغط البخار قد تجاوز الضغط المحيط. والسبب هو قوة إضافية، التوتر السطحي، تضغط على نمو الفقاعات.

يجعل التوتر السطحي الفقاعات تتصرف مثل كرة مطاطية (ولنكن أكثر دقة، مثل كرة مطاطية غير تامة النفخ بحيث لا يزال المطاط مرنًا). فيزداد الضغط في الداخل بدرجة طفيفة بفعل «جلد الكرة» الذي يحاول الانكماش. وحتى تتمتد الفقاعة، يجب أن ترتفع درجة الحرارة ارتفاعًا طفيفًا فوق نقطة الغليان حتى تولد كمية كافية من ضغط البخار.

إن ما يجعل فرط الإحماء حالة متفجرة جدًا أنه من الأسهل أن تتمدد الفقاعات الكبرى عن الفقاعات الصغرى، مثلما يحدث عندما تنفخ بالونًا، فالجزء الجامد هو الذي يبتدئ النفخ. ثم يدفع الضغط الزائد بفعل التوتر السطحي وهذا يتناسب عكسيًا مع نصف قطر الفقاعة. وهذا يعني أنه إذا كان نصف قطر أكبر فقاعة في وعاء لا يتجاوز بضعة ميكرومتر فقط، فقد يحتاج التغلب على التوتر السطحي تجاوز نقطة الغليان بعدة درجات مئوية. وعندما تبدأ الفقاعة في الزيادة، ينخفض الضغط الناتج عن التوتر السطحي، بحيث تتمدد الفقاعة وتنفجر. من الناحية العملية، يوجد في معظم الأوعية خدوش أو غير ذلك من العيوب التي تعيق الجيوب الهوائية التي تمثل نقطة البداية للفقاعات. بيد أن وعاء السائل الذي يشتمل فقط على فقاعات مجهرية قد يصل إلى درجة فرط الإحماء بطريقة مأساوية.

حدوث فرط الإحماء في فرن الميكروويف
----------------------------------

يمكن أن يحدث فرط الإحماء عند تسخين وعاء ماء دون إفلاق في فرن الميكروويف. وعند إخراج الوعاء من الفرن، يبدو أن الماء لا يزال تحت نقطة الغليان. ولكن بمجرد إفلاق الماء، يتبخر بعضه بطريقة عنيفة ويتحول إلى بخار ويتناثر الماء المغلي خارج الوعاء. فقد يحدث الغليان عند تحريك الكوب أو إدخال أداة للتقليب أو إضافة أية مادة مثل القهوة الفورية أو السكر. وتزداد فرص حدوث فرط الإحماء عند استخدام الأوعية الناعمة، فالخدوش أو الفلوق يمكنها الاستحواذ على نسبة صغيرة من الجيوب الهوائية التي تعمل كنقاط التنوي. وتزيد فرص حدوث فرط الإحماء عند تكرار دورات التسخين والتبريد لوعاء دون إفلاق السائل، مثلما يحدث عند إعادة تسخين كوب القهوة المنسي دون إخراجه أولاً من فرن الميكروويف. ذلك أن دورات التسخين تقوم بإخراج الغاز من السائل بالتدريج. وهناك طرق لمنع حدوث فرط الإحماء في فرن الميكروويف، مثل وضع عصا خشبية في الوعاء أو استخدام وعاء به خدوش.

أسطورة
------

هناك اعتقاد شائع أن فرط الإحماء يحدث فقط في المواد النقية. لكن هذا غير صحيح، فلقد شوهد فرط الإحماء في القهوة وغيرها من السوائل غير النقية. فالشوائب تحول دون فرط الإحماء إذا كونت نقاط تنوٍ (مناطق مضطربة انحبس داخلها الغاز)؛ فمثلاً تميل الرمال إلى إخماد فرط الإحماء في الماء. ويمكن أن يكوّن الغاز المذاب أيضًا نقاط تنوٍ عندما يخرج من المحلول ويكون فقاعات. بيد أن الشوائب مثل الملح أو السكر المذاب في الماء لتكوين محلول متجانس لا يمنع فرط الإحماء.

انظر أيضًا
----------

* موصدة
* نقطة حرجة (ديناميكا حرارية)
* فائق التشبع

المراجع
-------

1. ↑  Critical Droplets and Nucleation, Cornell Solid State Lab نسخة محفوظة 24 يوليو 2017 على موقع واي باك مشين.
2. ↑  
Atmosphere-ocean Interaction
By Eric Bradshaw Kraus, Joost A. Businger
Published by Oxford University Press US, 1994
ISBN 0-19-506618-9, pg 60.
3. ↑  Urban Legends Reference Pages: Superheated Microwaved Water نسخة محفوظة 15 نوفمبر 2021 على موقع واي باك مشين.
4. ↑  Beaty, William and U. Washington. "Impure water can also undergo superheating. Any superheated liquid can be dangerous so when superheating exercise caution". مؤرشف من الأصل في 2018-10-07. اطلع عليه بتاريخ 2007-11-24.

| * ع
* ن
* ت
حالات المادة (قائمة) |
| --- |
| الحالة | 
* صلبة
* سائلة
* غازية \ بخارية
* مقالة جيدة بلازمية

 |  |
| منخفضة الطاقة | 
* تكاثف بوز-أينشتاين
* تكاثف فرميوني
* مادة متحللة
* هال الكمي
* حالة رايدبيرغ
* بولارون رايدبيرغ
* مادة غريبة
* ميوعة فائقة
* صلبة فائقة
* الجزيئات الفوتونية

 |
| عالية الطاقة | 
* مادة كواركية
* ديناميكا لونية كمية شبكية
* بلازما كوارك-غلوونية
* تكاثف الزجاج الملون
* مائعة فوق حرجة

 |
| حالات أخرى | 
* غروانية
* زجاجية
* بلورية
* بلورية سائلة
* بلورية زمنية
* Quantum spin liquid
* مادة شاذة
* Programmable matter
* مادة مظلمة
* مادة مضادة
* مُرتَّبة مغناطيسيًا
	+ مغناطيسية حديدية مضادة
	+ فريمغناطيسية
	+ مغناطيسية حديدية
* String-net liquid
* زجاجية فائقة

 |
| تحولات | 
* غليان
* نقطة غليان
* تكثيف
* خط حرج
* نقطة حرجة
* تبلور
* ترسيب
* تبخر
* تبخر فجائي
* تجمد
* Chemical ionization
* تأين
* نقطة لامدا
* انصهار
* نقطة انصهار
* إعادة تكون
* Regelation
* سائل مشبع
* تسامي
* فرط التبريد
* نقطة ثلاثية
* تبخير
* تزجيج

 |
| كميات | 
* حرارة انصهار
* حرارة تسامي
* حرارة تبخر
* حرارة كامنة
* Latent internal energy
* Trouton's ratio
* تطايرية

 |
| مفاهيم | 
* مادة باريونية
* Binodal
* مائع مضغوط
* منحنى تبريد
* معادلة حالة
* تأثير ليدنفروست
* ظواهر الكم العيانية
* تأثير مابيمبا
* Order and disorder
* Spinodal
* موصلية فائقة
* Superheated vapor
* فرط الإحماء
* Thermo-dielectric effect

 |

* أيقونة بوابةبوابة الفيزياء
* أيقونة بوابةبوابة كيمياء فيزيائية
* أيقونة بوابةبوابة الكيمياء