مجلة برونزية للفتاة العصرية

ابحث عن أي موضوع يهمك

الحجم المولاري. قانون شارل

بواسطة: نشر في: 25 ديسمبر، 2021
brooonzyah

الحجم المولاري. قانون شارل هذا السؤال يتم طرحه على الطلاب والطالبات فالطبيعة يوجد بها العديد من أنواع الغازات، كل نوع من الغازات يكون له حجمه وعدده وطبيعته وعدده الذري وعدده الكتلي الذي يميزه، والآن سوف نتعرف من خلال مقالنا اليوم عن كل ما يتعلق بهذا الموضوع بالتفصيل.

الحجم المولاري. قانون شارل

يبحث الكثير من الطلاب والطالبات عن إجابة هذا السؤال، لهذا السبب جئنا لكم الآن لكي نتعرف على إجابة هذا السؤال بالتفصيل:

  • تعتبر الحجوم المتساوية من الغازات المتنوعة التي تحتوي على نفس العدد من الجسيمات عند نفس الضغط ودرجة الحرارة، وهذا هو قانون الغاز المثالي.
  • ويعتبر هذا القانون من أهم وأبرز القوانين الفيزيائية والكيميائية التي تتعلق بالمواد الموجودة في الطبيعة ذات الطبيعة الغازية.
  • ويعتمد هذا القانون على مبدأ هام وهو أن أي غاز في حالته المثالية يشغل عدد محددمن الجسيمات التي يكون لها نفس الحجم.
  • فالحجم يتناسب بشكل عكسي خطي مع كلاً من الضغط والحرارة.

يربط قانون الغاز المثالي كمية الغاز مع نوعه ودرجة حرارته و حجمه

أن قانون الغاز المثالي يتجاهل كلاً من التفاعلات بين الجزيئات والحجم الجزيئي، لكنه يقوم بربط كمية الغاز مع نوعه وحجمه ودرجة حرارته، ويعد قانون الغاز المثالي أدق من قانون بويل وشارل، لهذا السبب جئنا لكم الآن لكي نتعرف على إجابة هذا السؤال:

  • الإجابة هي أن هذه العبارة صحيحة.

تعريف قانون الغاز المثالي

أما بالنسبة لتعريف قانون الغاز المثالي فهو يتمثل فيما يلي:

  • أن قانون الغاز المثالي يكون عبارة عن معادلة رياضية تستعمل لحل كل المشاكل التي تتعلق بالغازات.
  • ومن أبرز التغيرات التي ترتبط بقانون الغاز المثالي هي درجة الحرارة والضغط والحجم.
  • ويتم التعبير عن هذا القانون بصيغتين تقريبتين يتمكنان من أن يمثلا الغاز بطرق متنوعة.
  • ويوجد اختلاف بين الغاز المثالي عن الغاز الحقيقي في أن الغاز المثالي يكون فكرة متكونة من مادة حقيقية.
  • والجدير بالذكر أن مفهوم الغاز المثالي تم إنشاؤه بسبب صعوبة وصف الغاز الحقيقي بالضبط.
  • فهو يكون عبارة عن اقريب يساعد الشخص على التنبؤ وفهم سلوك الغازات الحقيقية من خلال مجموعة من القوانين التي يتبعها الغاز المثالي.
  • أما الغاز الحقيقي فهو يتحول لسائل عندما تنخفض درجة حرارته، لكن الغاز المثالي لا يتحول لسائل.
  • لكنه يوجد مجموعة من الغازات الحقيقية التي تكون قريبة من الغاز المثالي.

خصائص الغاز المثالي

يتميز الغاز المثالي يتمتع بالعديد من الخصائص والتي تتمثل فيما يلي:

  • في حالة القيام برسم الضغط مقابل الحجم عند درجة حرارة ثابتة، فإنه سوف يتم الحصول على منحنى القطع الزائد المستطيل.
  • لا يمكن أن يحدث سيلان للغاز المثالي نتيجة لعدم وجود جاذبية للجزيء الغازي بين كل الجزيئات المتبقية.
  • أن معامل الاضغاطية يعتمد على الضغط.
  • ومعامل التمدد الحراري يعتمد على درجة حرارة الغاز ولا يعتمد على طبيعته.
  • في حالة القيام برسم pv مقابل الضغط عند درجة حرارة ثابتة فسوف يتم الحصول على مؤامرة توازي الخط المستقيم.
  • كما أن جزيئات الغاز المثالي لا يكن لها كتلة أو حجم محدد.
  • أن اصطدامات جزيئات الغاز المثالي تكون مرنة، لكن طاقتها الحركية تكون ثابتة.
  • أن جزيئات الغازات المثالي لا تنجذب إلى بعضها البعض، وهذا يعني عدم وجود قوى ترابط بينهم.

قانون الغاز المثالي

قانون الغاز المثالي يتم التعبير عنه بصيغتين وهما الصيغة الجزيئية والصيغة المولية والآن سوف نتعرف على كل صيغة بالتفصيل:

الصيغة الجزئية للغاز المثالي

  • هذا القانون= الحجم × الضغط = عدد الجزيئات × درجة الحرارة × ثابت بولتزمان.
  • ويتم التعبير عنه باللغة الإنجليزية PV = N KBT.
  • P= ضغط الغاز ويتم قياسه بوحدة الباسكال Pa.
  • V= يعبر عن حجم الغاز ويتم قياسه بوحدة المتر المكعب.
  • T= يشير إلى درجة حرارة الغاز ويقاس بوحدة كلفن K.
  • KB= يدل على ثابت بولتزمان وهو يساوي 10-23 ×1.38.
  • N= يدل على عدد الجزيئات الموجودة في الغاز.

الصيغة المولية للغاز المثالي

  • هذا القانون يساوي الحجم × الضغط = عدد مولات الغاز × درجة الحرارة × ثابت الغاز.
  • ويتم التعبير عنه باللغة الإنجليزية PV = nRT.
  • P= يعبر عن ضغط الغاز ويقاس بوحدة الضغط الجوي atm.
  • V= يدل على حجم الغاز ويتم قياسه بوحدة اللتر L.
  • n= يشير إلى عدد مولات الغاز ويتم قياسه بوحدة مول.
  • R= يدل على ثابت الغازات وهو يساوي 0.082.
  • T= يعبر عن درجة حرارة الغاز ويتم قياسه ببوحدة الكلفن K.

الفرق بين الغاز المثالي والغاز الحقيقي

يوجد فرق واضح بين الغاز المثالي والغاز الحقيقي وهذا الفرق سوف نتعرف عليه الآن من خلال الجدول التالي:

الغاز الحقيقيالغاز المثالي
من الممكن أن يتم العثور عليه في الطبيعةهو غاز افتراضي وهذا يعني أنه لا يتم العثور عليه في الطبيعة
لا يكون تابع لنظرية الحركة الجزئيةيكون تابع لنظرية الحركة الجزيئية
الغاز الحقيقي يكون له حجم معينحجمه يؤول للصفر
يوجد بين جزيئاته قوى جذبلا يوجد قوى جذب بين جزيئاته
قوى التصادمات بين جزيئاته تكون غير مرنةقوى التصادم بين الجزيئات تكون مرنة
الغاز الحقيقي يتصرف كأنه غاز مثالي عند الضغط المنخفض ودرجات الحرارة المرتفعةيتصرف الغاز المثالي كأنه غاز حقيقي عند درجات الحرارة المنخفضة والضغط المرتفع

المعادلة العامة للغاز للمثالي

المعادلة العامة للغاز المثالي تقوم بتوضيح حالة الغازمعتمدة على مجموعة من العوامل كالحجم والضغط ودرجة الحرارة وعدد الجزيئات وكمية وكتلة الغاز، ويوجد لها العديد من الصيغ المختلفة المكتوبة ولكنها في النهاية يكون لها نفس القيمة ومن أشهر هذه الصيغ ما يلي:

  • P . V = n . Rm . T.
  • P . V = (m/n) . Rm .T.
  • P . V = m . Rs . T.
  • P . V = n .Kb . T.
  • ويجب العلم بأن:
    • V: يشير إلى الحجم النوعي.
    • Kb: يدل على ثابت بولتزمان.
    • m: يدل على كتلة الغاز.
    • Rm: يشير إلى ثابت الغاز المولي أو ثابت الغاز العام.
    • n: يدل على عدد المولات.
    • Rs: يعني ثابت الغاز النوعي.

تطبيقات على قانون الغاز المثالي

يوجد العديد من التطبيقات التي تدل على قانون الغازات المثالية، لهذا السبب جئنا لكم الآن لكي نتعرف على أبرز هذه التطبيقات:

المشروبات الغازية

  • تعتبر المشروبات الغازية من أبرز التطبيقات على قانون الغاز المثالي.
  • فشركات تعبئة المشروبات الغازية تعتمد على إضافة غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يتميز بضغطه العالي للمشروبات الغازية.
  • وذلك حتى يتم ضمان حدوث امتصاص أعلى لغاز ثاني أكسيد الكربون في العلب.
  • وترجع العلاقة إلى أن كمية الغاز المذاب تتناسب بشكل طردي مع الضغط الجزئي الموجود داخل العلب.
  • وبمجرد القيام بفتح العلب فإن الضغط سوف يقل وبالتالي سوف تقل كمية الغاز المذاب بالتدريج.
  • وبعد مدة بسيطة سوف يكون غاز ثاني أكسيد الكربون انطلق بالكامل إلى خارج العلبة.

فتحات التهوية

  • تعتبر فتحات التهوية من أبرز التطبيقات على قانون الغازات، وذلك لأنها تقوم بمعادلة ضغط الهواء.
  • وزيادة معدل الأكسجين بالمناطق المغلقة، ويعتمد عدد الفتحات التي يجب أن يتم استعمالها على عدد الأشخاص في المكان ومعدل نشاطهم.

محركات الاحتراق الداخلي

  • تعتبر محركات الاحتراق شكل شائع من أشكال محرك الحرارة والتي تستعمل في المركبات كالطائرات والسفن والقوارب.
  • ويعتبر هذا النوع من المركات أكثر استعمال في الحياة اليومية وبالأخص في السيارات.
  • كما أنه السبب الأساسي في اشغيل السارة والسبب يرجع إلى الكفاءة العالية للنقل.
  • واسم المحرك يأتي من طريقة إشعال الوقود حتى يتم القيام بالعمل من داخل المحرك.
  • ومحركات الاحتراق تعتمد على مبدأ الغازات المثالية، وذلك لأن المحرك يوجد به غرفة تحتوي على الوقود الذي يشتعل لرفع درجة حرارة الغاز المتواجد في المحرك.

وهنا نكون وصلنا إلى نهاية مقالنا عن الحجم المولاري. قانون شارل وتعرفنا على كل المعلومات التي تتعلق بالغازات المثالية عبر مجلة البرونزية.

الحجم المولاري. قانون شارل

آخر المواضيع