تمدد الغازات بالحرارة
الغاز : هو أحد حاالت المادة. و ٌتصف الغاز بالصفات التالٌة:
- ٌعد من الموائع أي أن له قابلٌة للجرٌان و ٌستجٌب للقوى المؤثرة علٌه بسهولة.
- الروابط بٌن جزٌئاته ضعٌفة، و المسافات بٌن الجزٌئات كبٌرة.
- لٌس له حجم ثابت ولكنه ٌمأل أي فراغ ٌتاح له.
- لٌس له شكل ثابت بل ٌأخذ شكل الوعاء الذي ٌحتوٌه.
- كثافته قلٌله ، و تتناسب كثافة الغاز عكسٌا مع درجة حرارته.
- قابل لالنضغاط.
- تتحرك جزٌئات الغاز حركة عشوائٌة فً جمٌع االتجاهات وتصطدم مع بعضها ، وقد تتبادل الطاقة فٌها بٌنها.
- تمتلك جزٌئات الغاز طاقة حركٌة كبٌرة و تتناسب هذه الطاقة تناسبا طردٌا مع ازدٌاد درجات الحرارة.
المادة فً الحالة الغازٌة ٌمكن أن تكون:
- عنصراً منفرداً مثل النٌتروجٌن ، األكسجٌن ، الهٌدروجٌن و الهٌلٌوم.
- مركباً من عنصرٌن أو أكثر مثل ثانً أكسٌد الكربون ، ثانً أكسٌد النٌتروجٌن وغٌرها ، باإلضافة إلى بعض
المركبات الغازٌة مثل غاز المٌثان واإلٌثان .
لدراسة سلوك الغازات وقوانٌنها المختلفة، ٌمكن االستعانة بنظرٌة الحركة الجزٌئٌة للغازات.
تستند نظرٌة الحركة الجزٌئٌة للغازات إلى الفرضٌات لتالٌة:
- ٌتألف الغاز من أعداد كبٌرة من الجسٌمات المتناهٌة فً الصغر و البعٌدة عن بعضها البعض مقارنة بحجمها .
- تكون جزٌئات الغاز فً حالة حركة دائمة سرٌعة و عشوائٌة فً جمٌع االتجاهات، بسبب تصادم بعضها ببعض
وتصادمها مع جدران الوعاء، وتتحرك الجزٌئات بٌن التصادمات المتتالٌة فى خطوط مستقٌمة.
- التصادم بٌن جزٌئات الغاز، واصطدامها بجدران الوعاء كلها تصادمات مرنة. و التصادم المرن: هو الذي ال
ٌرافقه فقدان للطاقة الحركٌة الكلٌة.
- بارتفاع درجة الحرارة تزداد سرعات الجزٌئات ، و بالتالً ٌزداد عدد و شدة االصطدامات بٌن جزٌئات الغاز
بعضها ببعض ، و بٌنها وبٌن جدران الوعاء مما ٌؤثر فً ضغط الغاز.
- ال ٌوجد قوى تجاذب أو تنافر بٌن جسٌمات الغاز.
ٌمكن دراسة سلوك أي غاز ووصفه عن طرٌق ثالثة متغٌرات وهً الحجم ، درجة الحرارة و الضغط.
الحجم : هو الحٌز الذي تشغله المادة. و بالنسبة للغازات ٌكون حجم الغاز هو نفسه حجم الوعاء الذي ٌحتوٌه.
درجة الحرارة عند دراسة تمدد الغازات تقاس درجة حرارة الغاز بالتدرٌج المطلق ) بوحدة كلفن (.
الضغط : و ٌنشأ نتٌجة تصادم جزٌئات الغاز مع بعضها البعض ، و مع جدران الوعاء الذي ٌحتوٌه
الإثنين أبريل 21, 2014 6:52 pm