موضوع عن قوانين الغازات

قوانين الغاز

تعتبر قوانين الغاز من أهم الأشياء التي تعتمد عليها الفيزياء.

قانون بويل

• وفقًا للعالم روبرت بويل ، يعد قانون بويل أحد أهم قوانين الغازات.
  • دراسة العلاقة بين حجم وضغط الغاز عند درجة حرارة ثابتة.
• يعتبر هذا القانون أيضًا من أشهر قوانين الغاز وأكثرها أهمية ، والتي يعتمد عليها الفيزيائيون.
• ينص قانون بويل أيضًا على أن حجم كتلة معينة من الغاز يتناسب عكسًا مع ضغطها عندما تكون درجة الحرارة ثابتة.
• طور العالم بويل هذا القانون عام 1662 م ، ويعتبر من أهم وأشهر قوانين الغازات.
• وجدنا أيضًا أنه من الممكن التعبير عن قانون بويل في الصيغة الرياضية التي تعبر عنه ، وهي p1v1 = p2v2.
• حيث p هو الضغط و v هو حجم الغاز.
  • قانون بويل هو أحد أكثر قوانين الغاز استخدامًا.

قانون تشارلز

• يعد قانون تشارلز أيضًا أحد أهم قوانين الغازات التي يعتمد عليها الفيزيائيون.
• ينص قانون تشارلز أيضًا على أن حجم كمية معينة من الغاز تحت ضغط ثابت يتناسب طرديًا مع درجة الحرارة المطلقة.
• وضع العالم تشارلز هذا القانون عام 1787 م ، وهذا القانون له صيغته الرياضية الخاصة التي تعبر عنه.
• وهو كالتالي V1 \ T1 = V2 \ T2 حيث يمثل V حجم الغاز.
  • يرمز حرف T إلى درجة الحرارة.

قانون جاي لوساك

• يعد هذا القانون أيضًا أحد أهم قوانين الغاز ، والذي ينص على أنه إذا تم وضع كمية معينة من الغاز في حاوية مغلقة بحجم ثابت.
• الضغط في هذه الحالة يتناسب طرديًا مع درجة الحرارة المطلقة ، وقانون جاي لوساك هو أيضًا أحد أهم قوانين الغاز.
• والتي يتم التعبير عنها بصيغتها الرياضية الخاصة ، P1 \ T1 = P2 \ T2.
• حيث تمثل p ضغط الغاز و T تمثل درجة الحرارة.

قانون الغاز العام

• لا شك في أن قانون الغاز العام هو أحد أهم قوانين الفيزياء التي تعتمد عليها العديد من النظريات الفيزيائية والأسئلة المهمة.
• قانون الغاز العام هو أيضًا قانون يجمع بين القوانين الثلاثة ، وهي قانون بويل وقانون تشارلز وقانون جاي لوساك.
  • حيث أن هذا القانون يعبر عن العلاقة بين الضغط والحجم ودرجة الحرارة لكتلة ثابتة من الغاز.
  • يعتبر هذا القانون من أهم القوانين المتبعة.
• يحتوي هذا القانون أيضًا على صيغته الرياضية الخاصة به ، وهي كما يلي: P1V1 \ T1 = P2V2 \ T2.
  • حيث تمثل P الضغط ، V تمثل الحجم ، و T تمثل درجة الحرارة.

قانون أفوجادرو

• أحد أهم قوانين الغازات هو قانون أفوجادرو ، الذي ينص على أن كميات متساوية من الغازات المختلفة تحتوي على درجات حرارة متساوية.
• والضغط على عدد متساوٍ من الجزيئات ، والصيغة الرياضية لهذا القانون هي V \ N = K.
• تعتبر قوانين الغازات مهمة للغاية لأنها تستخدم في الديناميكا الحرارية.
  • من أجل إيجاد حسابات للعديد من التطبيقات المختلفة في الحياة اليومية.

قد يثير اهتمامك:

خصائص الغاز

• لا شك أن للغازات العديد من الخصائص التي تميزها عن غيرها من المواد.
  • والأهم من ذلك أنها تتميز بكثافة منخفضة جدًا مقارنة بحالات المادة الأخرى ، سواء كانت سائلة أو غازية.
• وبالمثل ، تتميز الغازات بعدم وجود حجم أو شكل ثابت ، لأنها تنتشر في الهواء على شكل عدد كبير من الجسيمات المختلفة.
• التي تحتوي على مسافات فارغة بينهما ، وهذه الجسيمات بها كمية كبيرة من الطاقة الحركية.
  • ما يميزها عن غيرها من حالات المادة.
• نظرًا لأنهم يتحركون بسرعة كبيرة ، فإنهم يصطدمون ببعضهم البعض وينتشرون في جميع أنحاء المكان.
  • بحيث يتم توزيع الطاقة بينهما بالتساوي لتستقر في مكانها.
  • واعتمادًا على الجسيمات التي يتكون منها الغاز ، وفيما يتعلق بالكميات الميكانيكية التي يحملها من حيث الطاقة والحجم والكتلة.
• بالإضافة إلى الخصائص الأخرى ، مثل التوصيل الحراري ، واللزوجة ، أي مقاومة تدفق الانتشار.
• كما أن هذه القوى الميكانيكية التي تتشكل بين الجزيئات هي التي تتحكم في معدل الاصطدامات والانتقالات بين الجزيئات.
• تجدر الإشارة إلى أنه يمكن التحكم في هذه الكميات الميكانيكية بواسطة قوى بين الجزيئات.
  • التي وصفتها قوانين الميكانيكا.

كما أن هناك العديد من الخصائص الأخرى للغازات التي يجب معرفتها بشيء من التفصيل ، وهي كالآتي:

• الانضغاطية
• هذه الخاصية هي واحدة من أهم خصائص الغازات ، كما هو الحال عند الضغط على جزيئات الغاز.
• كما أنها تولد الكثير من الطاقة التي تسمح لها بتغيير حجمها وشكلها بناءً على تغير الضغط عليها.
• يحدث هذا بسبب المسافات البينية الكبيرة بين جزيئات الغاز ، مقارنة بحالات المادة الأخرى ، الصلبة والسائلة.
• تكون جزيئات الغاز في حركة مستمرة ودائمة مع تغير الضغط عليها مع زيادة الضغط على الغاز.
• كلما زاد عدد الاصطدامات بين جزيئات الغاز والحاوية التي تحتويها ، كلما زاد عدد الاصطدامات ، زاد ضغط الغاز.
  • وتجدر الإشارة إلى أن ضغط الغاز يقاس بوحدة باسكال.

القدرة على الانتشار

• تعتبر هذه الخاصية من أهم خصائص الغازات ، حيث أن الغاز من أكثر المواد تشتيتًا في الهواء.
• ويرجع ذلك إلى ضعف قوى الجذب بين الجزيئات التي تتكون منها هذه المادة.
• لذلك ، فهي أكثر قابلية للانتشار من حالات المادة الأخرى.

تمدد الغازات بالحرارة.

• تتميز الغازات بقدرتها على التمدد مع زيادة درجة الحرارة ، وعندما تتعرض للبرد فإنها تتقلص مرة أخرى.
• هناك أيضًا الكثير من الأدلة التي تثبت هذه الخاصية ، بما في ذلك تجربة وضع الزجاجة.
  • ثم قم بتغطية لسان حالها ببالون وضعها في الماء الساخن.
• تم العثور على الغاز في القارورة للاندفاع والتحرك لتضخيم البالون ، ولكن عند إزالته من الماء الساخن.
  • سوف ينكمش البالون مرة أخرى.
• أظهرت هذه التجربة العلمية أن الغاز يتمدد عندما يكون ساخنًا ويتقلص عند البرودة.
• هناك أيضًا العديد من التطبيقات في الحياة التي تثبت هذه الخاصية ، بما في ذلك البالون ، حيث يتم تسخين الهيليوم في قاعدة البالون.
  • ولكي يتمدد البالون إلى أعلى ويستبدله بالهواء البارد ، يرتفع البالون إلى الغلاف الجوي.