🌿

مقدمة قوانين الغازات والحركة البراونية

بويل · شارل · الضغط — ثلاث تجارب منفصلة

فيزياء · قوانين الغازات · الوحدة 6

بويل · شارل · الضغط — ثلاث تجارب منفصلة

📖 الدرس ⁦

١

⁩

⏱ ~⁦

٥٠

⁩ دقيقة

📚 كتاب الوزارة

🎮

استكشف تفاعلي — الحركة البراونية 🔬

🎮

استكشف تفاعلي — الحركة البراونية 🔬

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

💡

لماذا ثلاث تجارب؟

💡

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:

🔬

جهاز بويل — الخطوات (1–7)

🔬

جهاز بويل — الخطوات (1–7)

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

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

🌡️

أثر الحرارة في الحجم — تجربة الدورقين

🌡️

أثر الحرارة في الحجم — تجربة الدورقين

معامل التمدد الحجمي αv

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

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

📏

جهاز شارل — الخطوات (1–5)

📏

جهاز شارل — الخطوات (1–5)

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

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

🔥

أثر الحرارة على الضغط عند ثبوت الحجم

🔥

أثر الحرارة على الضغط عند ثبوت الحجم

معامل زيادة الضغط βp

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

📝

تمارين — تدريب تفاعلي

📝

تمارين — تدريب تفاعلي

⁦

١

⁩

قانون بويل — ثابت —

T (الحرارة) P V فقط

عرض الحل

PV = const عند T ثابت.

⁦

٢

⁩

قانون شارل — ثابت —

T P (الضغط) n

عرض الحل

V ∝ T عند P ثابت.

⁦

٣

⁩

بويل: ⁦ $V \propto 1/ P$ ⁩ → —

⁦

PV

⁩ يتغير ⁦

P

⁩ ثابت دائمًا ⁦

PV = const

⁩

عرض الحل

قانون (1) من الكتاب.

⁦

٤

⁩

⁦ $α_{V} = 1/273$ ⁩ K⁻¹ — يعني —

V يزداد 1/273 من V₀ لكل درجة V ينقص دائمًا يختلف من غاز لآخر

عرض الحل

شارل — نفس لجميع الغازات.

⁦

٥

⁩

جهاز بويل — رسم Vol vs 1/P → —

منحنى خط مستقيم دائرة

عرض الحل

خطوة 7 من جهاز بويل.

⁦

٦

⁩

قانون الضغط (جاي لوساك) — ثابت —

P T V (الحجم)

عرض الحل

P ∝ T عند V ثابت.