المتغير الذي يظل ثابتًا عند استعمال قانون الغاز العام بما أن القانون العام للغاز يستخدم لدراسة وتفسير حركة الغازات الطبيعية ، وفي هذه المقالة سوف نتحدث بالتفصيل عن القانون العام للغازات المثالية ونوضح ماهية الثابت الموجود في هذا القانون.
قانون الغاز العام
تم تحديث قوانين الغاز في انتهاء القرن الثامن عشر عندما بدأ العلماء يدركون أن هناك علاقات رياضية بين الضغط والحجم ودرجة الحرارة لعينة غاز ، عندما درس روبرت بويل العلاقة بين حجم وضغط الغاز. لقد أدرك أن كمية ثابتة عند درجة حرارة ثابتة تتناسب عكسياً مع حجم كتلة موحدة من الغاز مع ضغطها عند درجة حرارة ثابتة ، وينص قانون بويل على أنه عند درجة حرارة ثابتة ، يكون الضغط والحجم ناتجًا عن نظرا للغاز. تكون كتلة الغاز المثالي في نظام مغلق دائمًا ثابتة وتطرح العلاقة الرياضية التالية من هذا القانون:
P1 x V1 = P2 x V2
P هو الضغط و V هو حجم الغاز
أين ص طباعة و الخامس ثم جاء قانون تشارلز ، الذي ينص على أن الحجم لكتلة موحدة من غاز مثالي عند ضغط ثابت يتناسب طرديًا مع درجة حرارته المطلقة ، بافتراض وجود نظام مغلق ، ومن هذا القانون توصل لـ الاستنتاج:
V1 ÷ T1 = V2 ÷ T2
أين الخامس حجم الغاز و تي هذه هي درجة الحرارة المطلقة للغاز ، ثم تم إيجاد قانون الضغط ، الذي قدمه جوزيف لويس ، أنه بالنسبة للحجم الثابت من الغاز المثالي والكتلة ، فإن الضغط الذي يؤثر على جوانب الوعاء يتناسب طرديًا مع درجة حرارته المطلقة. وتستنتج من هذا القانون العلاقة الرياضية التالية:
P1 T1 = P2 ÷ T2
أين ص طباعة و تي إنها درجة الحرارة المطلقة للغاز ، ومن ثم يُفترض قانون أفوجادرو ؛ يشير هذا لـ أن الحجم الذي يشغله الغاز المثالي يتناسب طرديًا مع عدد جزيئات الغاز في الحاوية ، حيث ينتج عن ذلك الحجم المولي للغاز ، ويتم كتابة القانون على النحو التالي:
V1 ÷ n1 = V2 ÷ n2
أين ن عدد جزيئات الغاز متساوي ، ثم تم اشتقاق القانون العام للغازات من قبل كل القوانين السابقة ، وبالتالي فإن الشكل العام لقانون الغاز العام هو كما يلي:
(T2) ÷ (P2 x V2) = (T1) ÷ (P1 x V1)
مع إضافة قانون Avogadro ، يتحول قانون الغاز الموحد لـ قانون غاز مثالي:
PV = n RT
أنظر أيضا:
المتغير الذي يظل ثابتًا عند استعمال قانون الغاز العام
المتغير الذي يظل ثابتًا عند استعمال قانون الغاز العام ثابت الغاز العام يمثله Rثابت الغاز العام (بالإنجليزية: Gas Constant) هو ثابت فيزيائي يستخدم في دراسة خصائص الغازات ويخضع للعديد من القوانين الفيزيائية المتعلقة بحالة نظام الغاز من حيث التأثير. تغيير حالة النظام عبر زيادة درجة حرارته أو ضغطه أو إنتروبيا ، في الواقع ، يربط هذا الثابت مقياس الطاقة ودرجة الحرارة في الفيزياء ، وثابت الغاز المثالي هو مزيج من قانون بويل ، ورقم أفوجادرو ، وقانون تشارلز. وقانون جاي لوساك ، ومن ثم ذات قيمة ثابت الغاز R ، يمكن الحصول عليها بمقدار 8.314472 جول لكل كلفن لكل مول.
أنظر أيضا:
ما هو الغاز المثالي
الغاز المثالي هو غاز يخضع لقوانين الغاز تحت كل ظروف الضغط ودرجة الحرارة ، الغازات المثالية لها سرعة وكتلة ، وليس لها حجم ، والحجم الذي يشغله الغاز المثالي لا يكاد يذكر مقارنة بالحجم الكلي للغاز. وهو لا يحتوي ولا يحتوي على أي نقاط ثلاثية وقد تم إنشاء قانون ، لأن طبيعة الغازات معقدة لأنها مليئة بمليارات ومليارات من جزيئات الغاز النشطة التي يمكن أن تصطدم مع بعضها البعض وربما تتفاعل ، ولأنها من الصعب تحديد الغاز الحقيقي بدقة ، فقد ابتكر العلماء مفهوم الغاز المثالي كتقريب.عند نمذجة سلوك الغازات الحقيقية والتنبؤ بها ، فإن الغاز المثالي له الخصائص التالية:
- لا يجذب الغاز المثالي الجزيئات أو يصدها ، لذا فإن التفاعل الوحيد بين جزيئات الغاز المثالية سيكون تصادمًا مرنًا عند الاصطدام ببعضها البعض ، أو الاصطدام المرن بجدران السفينة التي توجد بها.
- جزيئات الغاز المثالية ليس لها حجم ، حيث يشغل الغاز الحقيقي حجمًا لأن الجسيمات تتوسع على مساحة واسعة ، ولكن جزيئات الغاز المثالية يتم تقريبها كجزيئات نقطية ليس لها حجم في حد ذاتها.
في انتهاء هذا المقال سنعرف: المتغير الذي يظل ثابتًا عند استعمال قانون الغاز العام لقد شرحنا ما هو ثابت الغاز العام R ، وما هو قانون الغاز العام ، وتحدثنا عن كل مراحل تطور هذا القانون ، ووصفنا خصائص الغاز المثالي في الفيزياء.
المراجع
pfeiffer-vacuum.com 02.07.2021
byjus.com ، 02.07.2021
khanacademy.org 02.07.2021