✓ درس 6.1 · كتاب الوزارة

مقدمة قوانين الغازات والحركة البراونية

الصفالثاني الثانوي المدة45 د محتوى كامل

درس «مقدمة قوانين الغازات» — ثلاث تجارب منفصلة، جهاز بويل خطوة بخطوة، قانون شارل، وتأثير الحرارة على الضغط عند ثبوت الحجم.

محاضرة فيديو شرائح متحركة + قراءة صوتية عربية

اضغط أي أداة — سجّل مجاناً لتوليد اختبارات وفيديو وملخصات من الدرس

فيزياء · قوانين الغازات · الوحدة 6

مقدمة قوانين الغازات والحركة البراونية

بويل · شارل · الضغط — ثلاث تجارب منفصلة

📖 الدرس ⁦

١

⁩

⏱ ~⁦

٥٠

⁩ دقيقة

📚 كتاب الوزارة

🎯

أهداف الدرس

✓التمييز بين قوانين بويل وشارل والضغط
✓خطوات جهاز بويل واستنتاج PV=ثابت
✓تجربة تمدد الغازات ومعامل التمدد الحجمي
✓أثر الحرارة على الضغط عند حجم ثابت

🎮

استكشف تفاعلي — الحركة البراونية 🔬

شاهد حبوب Pollen 🟡 تهتز عشوائيًا — جزيئات الماء 💧 تصطدم بها! زِد الحرارة 🔥 لتسرّع الحركة.

💡

لماذا ثلاث تجارب؟

قياس التمدد الحراري للغاز معقد — الحجم يتغير بتغير الضغط أو الحرارة أو كليهما (عكس الجوامد والسوائل). لدراسة سلوك الغاز نأخذ ثلاث متغيرات: الحجم V · الضغط P · درجة الحرارة T — ونثبت الثالث في كل تجربة:

1️⃣بويل: V و P عند ثبوت T

2️⃣شارل: V و T عند ثبوت P

3️⃣الضغط (جاي لوساك): P و T عند ثبوت V

🔬

جهاز بويل — الخطوات (1–7)

أنبوبة A (سحاحة مقلوبة) + أنبوبة B متحركة رأسيًا + زئبق · قائم رأسي على ثلاثة مسامير.

1نفتح صنبور A ونحرك B حتى سطح الزئبق في A عند المنتصف → سطحا الزئبق في مستوى أفقي

2نغلق صنبور A → نحسب Vol₁ و P₁ = Pa (من البارومتر H)

3نحرك B لأعلى → Vol₂ · h → P₂ = Pa + h

4نكرر لأعلى → Vol₃ · P₃

5نحرك B لأسفل → Vol₄ · P₄ = Pa − h

6نكرر لأسفل → Vol₅ · P₅

7نرسم Vol (رأسي) مقابل 1/P (أفقي) → خط مستقيم

قانون بويل (1)

⁦

V_{ol} \propto \frac{1}{P} \Rightarrow P V_{ol} = const

⁩

عند ثبوت T: حاصل ضرب PV لكمية معينة من غاز = ثابت.

🌡️

أثر الحرارة في الحجم — تجربة الدورقين

دورقان متساويان · سدادة بأنبوبة منثنية فيها زئبق 2–3 cm · أحدهما O₂ والآخر هواء أو CO₂ · مغموران في ماء.

🔥نضيف ماء ساخن → خيط الزئبق يتحرك مسافتين متساويتين في الدورقين

📊الحجوم المتساوية من غازات مختلفة تتمدد بمقادير متساوية عند نفس ΔT وثبوت P → معامل تمدد حجمي واحد

معامل التمدد الحجمي αv

مقدار الزيادة في وحدة الحجم عند 0°C إذا ارتفعت الحرارة درجة واحدة مع ثبوت الضغط.

📏

جهاز شارل — الخطوات (1–5)

أنبوبة 30 cm قطر ~1 mm · قطرة زئبق · ترمومتر · مسطرة · غلاف زجاجي.

1جليد مجروش منصهر → تبريد الهواء إلى 0°C → قياس طول عمود الهواء (Vol)₀

2—

3بخار ماء → 100°C → قياس (Vol)₁₀₀

4رسم V vs t → خط مستقيم يقطع المحور الأفقي عند -273°C

5⁦

α_{V} = \frac{( V _{01} ) _{100} - ( V _{01} ) _{0}}{( V _{01} ) _{0} \times 100}

⁩ — معادلة (2)

قانون شارل: عند ثبوت P يزداد حجم الغاز بمقدار 1/273 من حجمه عند 0°C لكل درجة مئوية — ولا تختلف من غاز لآخر. αv = 1/273 K⁻¹

🔥

أثر الحرارة على الضغط عند ثبوت الحجم

1دورق مسدود · أنبوبة شعبتين A,B · زئبق عند y,x · ضغط الهواء = Pa · درجة t₁°C

2غمر في ماء دافئ t₂°C → الزئبق ينخفض في A ويرتفع في B

3نصب زئبقًا حتى يعود A إلى x → حجم ثابت

4B يعلو عن A بمقدار h → ΔP = h cm Hg

5تكرار بغازات مختلفة: (أ) P يزداد بارتفاع T · (ب) الغازات المختلفة تزداد ضغوطها بنفس المقدار لنفس ΔT

معامل زيادة الضغط βp

مقدار الزيادة في وحدة الضغط عند 0°C إذا رُفعت الحرارة درجة واحدة عند ثبوت الحجم.

📝

تمارين — تدريب تفاعلي

🎯 قوانين الغازات — مقدمة

النتيجة: ٠ / ٦

⁦

١

⁩

قانون بويل — ثابت —

عرض الحل

PV = const عند T ثابت.

⁦

٢

⁩

قانون شارل — ثابت —

عرض الحل

V ∝ T عند P ثابت.

⁦

٣

⁩

بويل: ⁦ $V \propto 1/ P$ ⁩ → —

عرض الحل

قانون (1) من الكتاب.

⁦

٤

⁩

⁦ $α_{V} = 1/273$ ⁩ K⁻¹ — يعني —

عرض الحل

شارل — نفس لجميع الغازات.

⁦

٥

⁩

جهاز بويل — رسم Vol vs 1/P → —

عرض الحل

خطوة 7 من جهاز بويل.

⁦

٦

⁩

قانون الضغط (جاي لوساك) — ثابت —

عرض الحل

P ∝ T عند V ثابت.

💥

الدرس التالي العلاقة بين الضغط ودرجة الحرارة والصفر المطلق

درس «الضغط ودرجة الحرارة والصفر المطلق» — جهاز جولي، قانون الضغط، الصفر المطلق 0K، وتحويل سيلزيوس إلى كلفن.

ابدأ ←