🌿

جهاز بويل وتطبيقات

مراجعة شاملة — بويل · شارل · جولي · القانون العام

فيزياء · قوانين الغازات · الوحدة 6

جهاز بويل وتطبيقات

مراجعة شاملة — بويل · شارل · جولي · القانون العام

📖 الدرس ⁦

٤

⁩

⏱ ~⁦

٦٠

⁩ دقيقة

📚 كتاب الوزارة

🎮

استكشف تفاعلي — حقنة بويل 💉

🎮

استكشف تفاعلي — حقنة بويل 💉

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

🔬

جهاز بويل — خطوات الكتاب (٢–٧)

🔬

جهاز بويل — خطوات الكتاب (٢–٧)

عند ثبوت ⁦

T

⁩: حاصل ضرب ⁦

P V_{ol}

⁩ لكمية معينة من غاز = ثابت — قانون بويل.

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

⁩.

🌡️

قانون شارل — تجربة الدورقين + جهاز شارل

🌡️

قانون شارل — تجربة الدورقين + جهاز شارل

عند ثبوت ⁦

P

⁩: يزداد ⁦

V

⁩ بمقدار ⁦ $1/273$ ⁩ من حجمه عند ⁦

0

⁩°C لكل درجة — لجميع الغازات.

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)

🔥

قانون الضغط — جهاز جولي (٨ خطوات)

🔥

قانون الضغط — جهاز جولي (٨ خطوات)

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

❄️

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.

⚗️

القانون العام للغازات

⚗️

القانون العام للغازات

🎈

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

📝

بنك الأمثلة — حلول كاملة

📝

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

📋

خريطة القوانين — مرجع سريع

💡

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

📝

تمارين — تدريب تفاعلي

📝

تمارين — تدريب تفاعلي

⁦

١

⁩

🔵 بويل — T ثابت —

PV = const V/T = const P/T = const

عرض الحل

خريطة القوانين.

⁦

٢

⁩

🟢 شارل — P ثابت —

PV = const V/T = const P/T = const

عرض الحل

على كلفن.

⁦

٣

⁩

🔴 قانون الضغط — V ثابت —

PV = const V/T = const P/T = const

عرض الحل

جهاز جولي.

⁦

٤

⁩

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

80.6 cm Hg 59.8 cm Hg 40 cm Hg

عرض الحل

مثال 3 — 59.8×403/299.

⁦

٥

⁩

STP = —

100 cm Hg · 100 K 76 cm Hg · 273 K (0°C) 1 atm · 373 K

عرض الحل

نصيحة امتحان الكتاب.

⁦

٦

⁩

🟣 PV = nRT — R = —

8.31 J/K 0.0821 L·atm 8.31 J/mol·K

عرض الحل

معادلة (9).