✓ درس 6.4 · كتاب الوزارة

جهاز بويل وتطبيقات

الصفالثاني الثانوي المدة45 د محتوى كامل

درس «جهاز بويل وتطبيقات» — مراجعة شاملة لقوانين الغازات: بويل، شارل، الضغط، جولي، الصفر المطلق، والقانون العام مع كل الأمثلة.

محاضرة فيديو شرائح متحركة + قراءة صوتية عربية

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

فيزياء · قوانين الغازات · الوحدة 6

جهاز بويل وتطبيقات

مراجعة شاملة — بويل · شارل · جولي · القانون العام

📖 الدرس ⁦

٤

⁩

⏱ ~⁦

٦٠

⁩ دقيقة

📚 كتاب الوزارة

🎯

أهداف الدرس

✓مراجعة جهاز بويل وقانون PV=ثابت
✓مراجعة جهاز شارل وجهاز جولي
✓تحويل درجات الحرارة إلى كلفن
✓حل جميع أمثلة الفصل السادس

🎮

استكشف تفاعلي — حقنة بويل 💉

اضغط على المكبس 👆 — الحجم ينقص 📉 والضغط يرتفع 📈 — لكن ⁦ $PV$ ⁩ ثابت! 🔒

🔬

جهاز بويل — خطوات الكتاب (٢–٧)

أنبوبتا A و B + زئبق — لدراسة ⁦ $V$ ⁩ و ⁦ $P$ ⁩ عند ثبوت ⁦ $T$ ⁩.

٢
نغلق صنبور A ونقيس ⁦ $(V_{ol})_{1}$ ⁩ و ⁦ $P_{1} = P_{a}$ ⁩ (من البارومتر H).
٣
نحرّك B لأعلى → ⁦ $(V_{ol})_{2}$ ⁩ و ⁦ $h$ ⁩ → ⁦ $P_{2} = P_{a} + h$ ⁩.
٤
نكرر لأعلى → ⁦ $(V_{ol})_{3}$ ⁩، ⁦ $P_{3}$ ⁩.
٥
نحرّك B لأسفل → ⁦ $(V_{ol})_{4}$ ⁩ و ⁦ $P_{4} = P_{a} - h$ ⁩.
٦
نكرر لأسفل → ⁦ $(V_{ol})_{5}$ ⁩، ⁦ $P_{5}$ ⁩.
٧
نرسم ⁦ $V_{ol}$ ⁩ (رأسي) مقابل ⁦ $1/ P$ ⁩ (أفقي) → خط مستقيم → ⁦ $V_{ol} \propto 1/ P$ ⁩.

معادلة (1)

⁦

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

⁩

عند ثبوت ⁦T⁩: حاصل ضرب ⁦PVol​⁩ لكمية معينة من غاز = ثابت — قانون بويل.

🌡️

قانون شارل — تجربة الدورقين + جهاز شارل

تجربة الدورقين: O₂ vs هواء/CO₂ — ماء ساخن → خيط الزئبق يتحرك مسافتين متساويتين → ⁦ $α_{V}$ ⁩ واحد لجميع الغازات.

١
جليد منصهر → ⁦ $0$ ⁩°C → ⁦ $(V_{ol})_{0}$ ⁩.
٣
بخار ماء → ⁦ $100$ ⁩°C → ⁦ $(V_{ol})_{100}$ ⁩.
٤
رسم ⁦ $V$ ⁩ vs ⁦ $t$ ⁩ → يقطع المحور عند ⁦ $- 273$ ⁩°C.
٥
⁦ $α_{V} = \frac{( V _{ol} ) _{100} - ( V _{ol} ) _{0}}{( V _{ol} ) _{0} \times 100} = \frac{1}{273} K^{- 1}$ ⁩ — معادلة (2)

عند ثبوت ⁦P⁩: يزداد ⁦V⁩ بمقدار ⁦1/273⁩ من حجمه عند ⁦0⁩°C لكل درجة — لجميع الغازات.

معادلة (6)

⁦

\frac{( V _{ol} ) _{1}}{T _{1}} = \frac{( V _{ol} ) _{2}}{T _{2}}

⁩

🔥

قانون الضغط — جهاز جولي (٨ خطوات)

معادلة (3)

⁦

Δ P = β_{P} P_{0 °C} Δ t β_{P} = \frac{Δ P}{P _{0 °C} Δ t}

⁩

معادلة (4)

⁦

β_{P} = \frac{P _{100} - P _{0}}{P _{0} \times 100} = \frac{1}{273} K^{- 1}

⁩

معادلة (7)

⁦

\frac{P _{1}}{T _{1}} = \frac{P _{2}}{T _{2}}

⁩

١
قياس ⁦ $P_{a}$ ⁩ · إدخال ⁦ $1/7$ ⁩ حجم A زئبقًا (حجم ثابت).
٣–٨
تسخين → قياس ⁦ $h$ ⁩ عند درجات مختلفة → رسم ⁦ $P$ ⁩ vs ⁦ $t$ ⁩ → خط مستقيم.

❄️

الصفر المطلق وكلفن

خط ⁦ $V$ ⁩–⁦ $t$ ⁩ أو ⁦ $P$ ⁩–⁦ $t$ ⁩ يقطع المحور عند ⁦ $- 273$ ⁩°C = ⁦ $0$ ⁩ K. الغاز المثالي: يتلاشى حجمه أو ضغطه عند ⁦ $0$ ⁩ K.

معادلة (5)

⁦

T (K) = 273 + t (° C)

⁩

⚗️

القانون العام للغازات

معادلة (8)

⁦

\frac{P _{1} ( V _{ol} ) _{1}}{T _{1}} = \frac{P _{2} ( V _{ol} ) _{2}}{T _{2}}

⁩

معادلة (9)

⁦

P V_{ol} = nRT (R = 8.31 J mo l^{- 1} K^{- 1})

⁩

🎈

تنمية التفكير الناقد: بالون هيليوم يصعد — ماذا يحدث لحجمه كلما ارتفع؟ (الضغط الجوي يقل → ⁦ $V$ ⁩ يزداد)

📝

بنك الأمثلة — حلول كاملة

مثال 1: 450 cm³ عند 0°C → 91°C

⁦

(V_{ol})_{2} = \frac{450 \times 364}{273} = 600 cm^{3}

⁩

مثال 2: H₂ نصف لتر 10°C→293°C

⁦

(V_{ol})_{2} = \frac{500 \times 566}{283} = 1000 cm^{3}

⁩

مثال 3: P=59.8 عند 26°C → 130°C

⁦

P_{2} = \frac{59.8 \times 403}{299} = 80.6 cm Hg

⁩

مثال 4: 380 cm³ · 27°C · 60 cm Hg → STP

⁦

(V_{ol})_{2} = \frac{60 \times 380 \times 273}{76 \times 300} = 273 cm^{3}

⁩

مثال 6: N₂ + O₂ في 5 L (حل كامل من الكتاب)

N₂: ⁦ $15$ ⁩ L عند ⁦ $12$ ⁩ cm Hg · O₂: ⁦ $10$ ⁩ L عند ⁦ $50$ ⁩ cm Hg → يُخلطان في ⁦ $5$ ⁩ L · ⁦ $T$ ⁩ ثابتة.

N₂
⁦ $12 \times 15 = P_{1} \times 5$ ⁩ → ⁦ $P_{1} = 36$ ⁩ cm Hg
O₂
⁦ $50 \times 10 = P_{2} \times 5$ ⁩ → ⁦ $P_{2} = 100$ ⁩ cm Hg
∑
⁦ $P = P_{1} + P_{2} = 136$ ⁩ cm Hg (مجموع الضغوط الجزئية)

📋

خريطة القوانين — مرجع سريع

القانون	الثابت	المعادلة
🔵 بويل	T ثابت	PV = const
🟢 شارل	P ثابت	V/T = const
🔴 الضغط	V ثابت	P/T = const
⚫ عام	—	P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂
🟣 مولي	—	PV = nRT

💡

نصيحة امتحان: حوّل دائمًا إلى كلفن قبل تطبيق V/T أو P/T. STP = 76 cm Hg · 273 K.

📝

تمارين — تدريب تفاعلي

🎯 مراجعة الوحدة 6

النتيجة: ٠ / ٦

⁦

١

⁩

🔵 بويل — T ثابت —

عرض الحل

خريطة القوانين.

⁦

٢

⁩

🟢 شارل — P ثابت —

عرض الحل

على كلفن.

⁦

٣

⁩

🔴 قانون الضغط — V ثابت —

عرض الحل

جهاز جولي.

⁦

٤

⁩

P=59.8 عند 26°C → 130°C (V ثابت) → P₂ = —

عرض الحل

مثال 3 — 59.8×403/299.

⁦

٥

⁩

STP = —

عرض الحل

نصيحة امتحان الكتاب.

⁦

٦

⁩

🟣 PV = nRT — R = —

عرض الحل

معادلة (9).