موضوع عن قوانين الغازات

موضوع عن قوانين الغازات

إن الغازات هي عبارة عن حالة من حالات المادة الثلاث والتي تتميز بأنها مختلفة عن الحالات الأخرى في الكثير من الأمور المختلفة والتي من أهمها أنها عبارة عن مواد مختلفة منتشرة بشكل فوضوي وعشوائي في الكثير من الاتجاهات، حيث أنه عند حركة هذه الجزيئات في الهواء فإنها تتصادم مع بعضها البعض ومن ثم ينشأ ضغط الغاز، وتنتشر هذه الجزيئات التي يتكون منها الغاز في العديد من الاتجاهات المختلفة بطريقة تعسفية في الفضاء وتعتمد على هذه الحركة ما يعرف بدرجة حرارة الغاز، كما أنه من الجدير بالذكر أنه نتيجة للتصادمات الهائلة على الجدران فإن العين البشرية ترى الغازات بطريقة ثابتة، ولا ترى هذه التصادمات أبداً، وفي هذا المقال نتناول خصائص الغازات وقوانينها بشيء من التفصيل.

قوانين الغازات

إن قوانين الغازات تعتبر من أهم الأمور التي يعتمد عليها علم الفيزياء وتعتبر من أهم الأمور التي يجب الاطلاع عليها، وفيما يلي أهم قوانين الغازات بشيء من التفصيل:

شاهد أيضًا: تفسير سبب استخدام نظرية الحركة الجزيئية لتفسير سلوك الغازات

قانون بويل

يعتبر قانون بويل أحد أهم قوانين الغازات، حيث قان العالم روبرت بويل بدراسة العلاقة ما بين حجم الغاز وضغطه عند ثبات درجة الحرارة، ويعتبر هذا القانون من أشهر وأهم قوانين الغازات التي يعتمد عليها الفيزيائيون، وينص قانون بويل على أنه تتناسب حجم كتلة معينة من الغاز تناسباً عكسياً مع ضغطه عند ثبوت درجة الحرارة، وقد قام العالم بويل بوضع هذا القانون عام١٦٦٢م ، ويعتبر أحد أهم وأشهر قوانين الغازات، كما أنه من الممكن التعبير عن قانون بويل بالصيغة الرياضية التي تعبر عنه وهي p1v1=p2v2، حيث أن p تعبر عن الضغط، أما v فإنه يعبر عن حجم الغاز، ويعتبر قانون بويل من أكثر قوانين الغازات استخداماً.

قانون شارل

يعد قانون شارل أيضاً من أهم قوانين الغازات التي يعتمد عليها علماء الفيزياء، وينص قانون شارل على أن حجم كمية معينة من الغاز تحت ضغط ثابت تتناسب طردياً مع درجة الحرارة المطلقة، وقد وضع العالم شارل هذا القانون في عام ١٧٨٧م، كما أن هذا القانون له صيغة رياضية خاصة به تعبر عنه والتي تكون كالآتي V1T1=V2T2 حيث ان V ترمز إلى حجم الغاز، أما T فإنها ترمز إلى درجة الحرارة.

قانون غاي لوساك

يعد هذا القانون أيضاً من أهم قوانين الغازات والذي ينص على أنه في حالة وضع كمية معينة من الغاز في وعاء مغلق ذا حجم ثابت، فإن الضغط في هذه الحالة يتناسب طردياً مع درجة الحرارة المطلقة، ويعد قانون غاي لوساك أيضاً من أهم قوانين الغازات والذي يتم التعبير عنه بصيغة رياضية خاصة به وهي P1T1=P2T2، حيث أنه p ترمز إلى ضغط الغاز أما T، فإنها ترمز إلى درجة الحرارة.

القانون العام للغازات

لا شك أن القانون العام للغازات يعد أحد أهم القوانين في علم الفيزياء والذي تعتمد عليه الكثير من الأمور الفيزيائية والنظريات المهمة، ويعتبر القانون العام للغازات قانوناً يجمع ما بين القوانين الثلاثة وهي قانون بويل وقانون تشارل وقانون غاي لوساك، حيث أن هذا القانون يعبر عن العلاقة ما بين الضغط والحجم ودرجة الحرارة لكتلة ثابتة من الغاز، ويعتبر هذا القانون من أهم القوانين المستخدمة، كما أن لهذا القانون صيغة رياضية خاصة به وهي كالاتيP1V1T1= P2V2T2، حيث أن P ترمز الى الضغط وV ترمز إلى الحجم ، وT ترمز إلى درجة الحرارة

قانون أفوجادرو

يعد قانون أفوجادرو أحد أهم قوانين الغازات والذي ينص على أنه تحتوي أحجام متساوية من غازات مختلفة عند نفس درجة الحرارة والضغط على عدد متساو من الجزيئات، وبالنبة إلى الصيغة الرياضية لهذا القانون فهي VN=K.

وتعد قوانين الغازات مهمة جداً، حيث أنها تستخدم في علم الديناميكا الحرارية، وذلك لإيجاد الحسابات للكثير من التطبيقات المختلفة في الحياة اليومية.

شاهد أيضًا: أول من استخدم الغازات السامة في الحروب

خصائص الغازات

لا شك أن الغازات تتمتع بالكثير من الخصائص التي تجعلها مختلفة عن المواد الأخرى والتي من أهمها أنها ذات كثافة منخفضة جداً مقارنة بحالات المادة الأخرى سواء السائلة منها أو الغازية، كما أن الغازات تتميز بأنها لا تمتلك حجماً أو شكلا ثابتاً،

حيث أنها تنتشر في الهواء في شكل عدد كبير من الجزيئات المختلفة التي تمتلك مساحات فارغة فيما بينها، كما أن هذه الجزيئات تمتلك قدراً كبيراً من الطاقة الحركية مما يميزها عن حالات المادة الأخرى، حيث أنها تتحرك بسرعة كبيرة وتصطدم ببعضها البعض، وتنتشر في المكان حتى يتم توزيع الطاقة بالتساوي فيما بينها لتستقر في المكان،

واعتماداً على الجزيئات التي تتكون منها الغاز وبالنسبة إلى ما تحمله من كميات ميكانيكية من الطاقة والحجم والكتلة، بالإضافة الخصائص الأخرى مثل التوصيل الحراري واللزوجة أي مقاومة التدفق الانتشار، كما أن هذه القوى الميكانيكية التي تتكون فيما بين الجزيئات هي التي تسيطر على معدل التصادمات والتنقلات فيما بين الجزيئات،

ومن الجدير بالذكر أنه يمكن التحكم في هذه الكميات الميكانيكية بواسطة القوى بين الجزيئات والتي يتم وصفها بقوانين الميكانيكا، كما أن هناك العديد من خصائص الغازات الأخرى التي يجب التعرف عليها بشيء من التفصيل وهي كالآتي:

القابلية للانضغاط

إن هذه الخاصية تعد من أهم خصائص الغازات، حيث أنه عند تسليط الضغط على جزيئات الغاز، تتولد لديها طاقة كبيرة تمكنها من تغيير حجمها وشكلها بناء على تغير الضغط الواقع عليها، ويحدث هذا الأمر بسبب كبر المسافات البينية بين جزيئات الغاز، مقارنة بحالات المادة الأخرى الصلبة والسائلة،

كما أن جزيئات الغاز تكون في حركة مستمرة ودائمة مع تغير الضغط الواقع عليها، حيث أنه يزداد الضغط الواقع على الغاز بزيادة عدد التصادمات بين جزيئات الغاز والوعاء الموجودة به، فزيادة عدد التصادمات تعني زيادة ضغط الغاز، ومن الجدير بالذكر أن ضغط الغاز يتم قياسه بواسطة وحدة باسكال.

القابلية للانتشار

تعد هذه الخاصية من أهم خصائص الغازات، حيث أن الغاز يعتبر من أكثر المواد القابلة للانتشار في الهواء، وذلك نتيجة ضعف قوى التجاذب بين الجزيئات التي تتكون منها هذه المادة، ومن ثم فإنها تكون قابلة للانتشار بصور أكبر بكثير من حالات المادة الأخرى.

تمدد الغازات بالحرارة

تتميز الغازات بأنها قابلة للتمدد مع ارتفاع درجة الحرارة، وعند التعرض للبرودة فإنها تنكمش مرة أخرى، كما أن هناك الكثير من الأدلة تثبت هذه الخاصية، ومنها القيام بتجربة وضع قارورة ومن ثم سد الفوهة الخاصة بها بالبالون، ووضعها في ماء ساخن،

قد وجد أن الغاز الموجود في القارورة اندفع وتحرك لنفخ البالون، ولكن عند إخراجها من الماء الساخن فإن البالون ينكمش مرة أخرى، وهذه التجربة العلمية أثبتت أن الغاز يتمدد بالحرارة وينكمش بالبرودة، كما أن هناك العديد من التطبيقات الحياتية التي تثبت هذه الخاصية ومنها المنطاد، حيث يتم تسخين الهيليوم في قاعدة المنطاد لكي يتمدد لأعلى ويحل محله الهواء البارد ويرتفع المنطاد في الجو.

شاهد أيضًا: موضوع عن الغازات الخاملة

وفي نهاية المقال نكون قد تعرفنا على قوانين الغازات وعلى خصائصها، يمكنك مشاركة هذا المقال على مواقع التواصل الاجتماعي، كما يمكنك الاطلاع على المزيد من المقالات الأخرى التي تشمل العديد من الموضوعات الثقافية المهمة في موقعنا معلومة ثقافية.

Add Comment