كيف تؤثر درجة الحرارة في جزيئات الغاز
عند ازدياد درجة الحرارة التي تُعبر عن مقدار الطاقة الحركية لجزيئات الغاز يزداد الضغط، حيثُ تتحرك جزيئات الغاز بشكل سريع وتتذبذب بشكل كبير، ويحدثُ العكس عند انخفاض درجة الحرارة حيثُ يقل الضغط، فتتحرك جزيئات الغاز بشكل بطيء وتتذبذب بشكل أقل.1
قانون بويل
يُعد قانون بويل من قانون الغاز العام، وينُص على أنَّ كمية الغاز تتناسبُ عكسياً مع الضغط عند ثبوت درجة الحرارة، حيثُ بزيادة المساحة المُتاحة لجزيئات الغاز تقل فرصة التصادم بينها فيقل الضغط، ويحدث العكس عندما تقل المساحة المُتاحة لجزيئات الغاز تزداد فرصة اصطدام الجزيئات ببعضها فيزداد الضغط عند ثبوت درجة الحرارة.2
قانون تشارلز
ينُص قانون تشارلز على أنَّه عند ثبوت الضغط تتناسبُ كمية مُحددة من الغاز مع درجات الحرارة بشكل طردي، ويُعتبر قانون تشارلز حالة خاصة من قانون الغاز العام حيثُ استُمد من النظرية الحركية للغازات من خلال افتراض تواجد غاز مثالي.3
قانون جاي لوساك
يُسمى (بالإنجليزية: Gay-Lussac’s law) وينصُ على تغَّيُر ضغط الغاز المثالي بشكل طردي مع درجة الحرارة بشرط ثبوت الحجم وكمية الغاز، وصيغة قانون جاي لوساك هي: Pi / Ti = Pf / Tf، حيثُ إنَّ:1
- Pi: الضغط الإبتدائي.
- Ti: درجة الحرارة المُطلقة الإبتدائية بنظام الكلفن.
- Pf: الضغط النهائي.
- Tf: درجة الحرارة المطلقة النهائية بنظام الكلفن.
وسنذكر مثالاً عليه فيما يلي:
| مثال | تمتلك أسطوانة حجمها 20 لتراً مقدار 6 من الضغط الجوي الابتدائي للغاز عند حرارة 27 درجة مئوية، ما هو ضغط الغاز إذا تم تسخينه إلى درجة حرارة 77 مئوية؟ |
|---|---|
| المُعطيات | Ti = 27 C = 27 + 273 K = 300 K، Tf = 77 C = 77 + 273 K = 350 K |
| الحل | Pf = (Pi x Tf) /Ti
(Pf = (6 atm)x (350K) / (300 K |
| النتيجة | Pf=7 atm |
المراجع
- ^ أ ب Todd Helmenstine (15-02-2018), “Gay-Lussac’s Gas Law Examples”، www.thoughtco.com, Retrieved 04-04-2018. Edited.
- Mary Bagley (07-01-2016), “Properties of Matter: Gases”، www.livescience.com, Retrieved 04-04-2018. Edited.
- “Charles’s law”, www.britannica.com,02-08-2018، Retrieved 04-04-2018. Edited.
