الدرس 5-2سلوك الموائع
التغيّر في ضغط الغاز
🎯 ستتعلم أن
- تصف العلاقة بين كل من ضغط الغاز وحجمه ودرجة حرارته.
الضغط والحجم
كما يتغيّر الضغط الجوي بتغيّر الظروف، فإن ضغط الهواء المحصور يتغيّر أيضًا. فضغط الهواء المحصور داخل إناء مغلق يتغيّر بتغيّر كل من حجم الإناء ودرجة حرارته.
عندما تضغط بيدك على جزء من بالون مملوء بالهواء ينتفخ الجزء الآخر من البالون أكثر؛ لأنك دفعت عددًا من الجسيمات داخلها لتشغل حيزًا أصغر، ممّا يعني زيادة عدد تصادماتها بالجدران الداخلية، منتجة ضغطًا أكبر عليها.
- نقصان الحجم: يقلّ الحيز الذي تشغله جسيمات الغاز بحركة المكبس إلى أسفل، فيزداد عدد تصادماتها، لذا يزداد الضغط.
- زيادة الحجم: إن زيادة حجم الإناء (أي الغاز المحصور) دون تغيير درجة الحرارة يقلّل من تصادمات الجسيمات بالجدران الداخلية، فيقلّ الضغط الذي تنتجه.
✋ سؤال سريع
ماذا يحدث لضغط غاز محصور عند تقليل حجمه مع ثبات درجة حرارته؟
بنقصان حجم الغاز المحصور يقلّ الحيز الذي تشغله جسيماته، فيزداد عدد تصادماتها، لذا يزداد الضغط.
اعرض الإجابة
أ) يزداد الضغط —بنقصان حجم الغاز المحصور يقلّ الحيز الذي تشغله جسيماته، فيزداد عدد تصادماتها، لذا يزداد الضغط.
✋ سؤال سريع
لماذا يقلّ ضغط الغاز عند زيادة حجم الإناء؟
إن زيادة حجم الإناء دون تغيير درجة الحرارة يقلّل من تصادمات الجسيمات بالجدران الداخلية، فيقلّ الضغط.
اعرض الإجابة
أ) لأن تصادمات الجسيمات بالجدران الداخلية تقلّ —إن زيادة حجم الإناء دون تغيير درجة الحرارة يقلّل من تصادمات الجسيمات بالجدران الداخلية، فيقلّ الضغط.
الضغط ودرجة الحرارة
بثبات حجم الغاز المحصور يتغيّر ضغطه بتغيّر درجة حرارته:
- الزيادة في درجة حرارة الغاز تؤدي إلى زيادة الطاقة الحركية لجسيماته.
- فتزداد سرعتها.
- ويزيد عدد التصادمات.
- فيزداد الضغط.
✋ سؤال سريع
ماذا يحدث لضغط غاز محصور في إناء مغلق ثابت الحجم عند تسخينه؟
بزيادة درجة حرارة غاز محصور يزداد ضغطه عند ثبات حجمه.
اعرض الإجابة
أ) يزداد —بزيادة درجة حرارة غاز محصور يزداد ضغطه عند ثبات حجمه.
✋ سؤال سريع
لماذا يزداد ضغط الغاز عند رفع درجة حرارته؟
الزيادة في درجة حرارة الغاز تؤدي إلى زيادة الطاقة الحركية لجسيماته، فتزداد سرعتها، ويزيد عدد التصادمات، فيزداد الضغط.
اعرض الإجابة
أ) تزداد الطاقة الحركية لجسيماته فتزداد سرعتها وعدد تصادماتها —الزيادة في درجة حرارة الغاز تؤدي إلى زيادة الطاقة الحركية لجسيماته، فتزداد سرعتها، ويزيد عدد التصادمات، فيزداد الضغط.
أحسنت! أنهيت «التغيّر في ضغط الغاز»
📝 الخلاصة
- يتغيّر ضغط الهواء المحصور داخل إناء مغلق بتغيّر كل من حجم الإناء ودرجة حرارته.
- بنقصان حجم الغاز المحصور يزداد الضغط عندما تبقى درجة الحرارة ثابتة؛ لأن عدد تصادمات جسيماته بالجدران يزداد.
- زيادة حجم الإناء دون تغيير درجة الحرارة تقلّل من تصادمات الجسيمات بالجدران، فيقلّ الضغط.
- بزيادة درجة حرارة غاز محصور يزداد ضغطه عند ثبات حجمه؛ لأن الطاقة الحركية لجسيماته تزداد.