حجم كمية محددة من الغاز يتناسب عكسياً مع الضغط الواقع عليه عند ثبوت درجة حرارته صح ام خطأ؟ لقد اهتم علماء الفيزياء قديما بدراسة كل الظواهر الفيزييائية التي من حولنا لتساعدهم في تفسير الكثير من الامور مما يجعلهم يستفيدون من النتايج في الكثير من التطبيقات العملية، ومن تلك النتايج في علم الفيزياء قانون يربط بين حجم كمية معينة من الغاز والضغط الواقع عليها وهو يتناسب حجم كمية معينة من الغاز عكسياً مع الضغط الواقع عليها عندما تكون درجة حرارتها ثابتة، وسنتعرف على هذا القانون الان والكثير من المعلومات العلمية عنه.
يتناسب حجم كمية معينة من الغاز عكسياً مع الضغط الواقع عليها عندما تظل درجة حرارتها ثابتة
تسعى العديد من القوانين الفيزيائية إلى توضيح المفاهيم والعلاقات المختلفة بين المواد وبعضها موجود في الطبيعة، مثل درجة الحرارة وعلاقتها بالضغط ومدى تأثر الغازات والسوائل والمواد الصلبة بهذه العوامل، خاصة ما تم بواسطة قانون بويل ودراسته المكثفة التي كانت موضع اهتمام في العلاقة العكسية بين الضغط الذي يتعرض له الغاز. إذا ظلت درجة حرارتك ثابتة هنا، فإن الإجابة على هذا البيان هي كما يلي:
الاجابة:
- قانون بويل.
مفهوم قانون بويل والصيغة الرياضية له
إن قانون ماريوت هو الذي يدرس العلاقة بين الضغط وتمدد الغاز عند درجة حرارة ثابتة، وقد صاغ روبرت بويل هذه العلاقة التجريبية في عام 1662 م، حيث يمثل الضغط كمية معينة تُعرف بالرمز p ويختلف عكسياً مع الحجم، والذي يتم تعريفه بالرمز v حتى الحصول على المعادلة pv = k، في حالة الغاز المثالي.
وإنّ أي تغيّر في الحجم الذي يشغله الغاز سيُؤدّي إلى تغيّر في الضغط الذي يُمارسه الغاز وذلك عند درجة حرارة ثابتة، وبعبارة أخرى فإنّ ناتج الضغط الأولي والحجم الأولي للغاز يساوي ناتج ضغطه وحجمه النهائي بثبات درجة الحرارة، حيث عبّر بويل عن ذلك من خلال المعادلات الآتية:
- P1V1 = P2V2
- P2V2=K
- P1V1=K
وتُكتب صيغة القانون كالآتي: k=pv حيث تعبر الرموز عن كل مما يلي:
- (P): الضغط.
- (V): الحجم.
- (K): ثابت الغاز.
اشتقاق قانون بويل
يتم اشتقاق قانون بويل كالآتي:
- يعتمد ثابت التناسب على كمية الغاز ودرجة حرارة الغاز، كما ويتم التعبير عنه بوحدات معينة وثابتة.
- يكون ناتج الضغط والحجم لكمية ثابتة ومعينة من الغاز ثابتاً، وذلك شريطة ثبوت درجة الحرارة.
- يتناسب الضغط الذي تمارسه كمية ثابتة من الغاز (عدد المولات) عكسياً مع الحجم، وذلك مع ثبات درجة الحرارة.
- إذا كانت كمية ثابتة من الغاز عند درجة حرارة ثابتة تشغل الحجم V1، عند ضغط مقداره P1، وتخضع للتمدد، يصبح حينها الحجم V2، ويصبح الضغط P2. نتيجة لهذا الثبات فإن قانون بويل ينص على أن؛ ( الثابت= P1V1 = P2V2 )
وفي نهاية مقالنا العلمي في احد قوانين مادة الفيزياء والذي ينص على حجم كمية محددة من الغاز يتناسب عكسياً مع الضغط الواقع عليه عند ثبوت درجة حرارته، وتعرفنا على اسم هذا القانون، وذكرنا لكم الكثير من المعلومات العلمية التي تفيدكم عند البحث عليه، واخيرا اتمنى ان يكون المقال قد نال اعجابكم.