الحالة الغازية
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| collide/kəˈlaɪd/ | التصادم |
| pressure/ˈpreʃə/ | الضغط |
| real gas/rɪəl ɡæs/ | الغاز الحقيقي |
| ideal gas/aɪˈdɪəl ɡæs/ | الغاز المثالي |
| molar mass/ˈməʊlə mæs/ | الكتلة المولية |
حرية الغازات
- تتحرك جزيئات الغاز بسرعة في جميع الاتجاهات وتتصادم مع الجدران.
- تجمع الدفعات الصغيرة الكثيرة يُنتج ضغط الغاز.
- نمذج الغازات بأنها مثالية لتبسيط الحسابات.
ينشأ ضغط الغاز بسبب:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
كل اصطدام بالجدار يمنح دفعًا صغيرًا؛ تتجمع الدفعات الكثيرة لتُكوّن الضغط.
الغاز المثالي مقابل الغاز الحقيقي
- يفترض الغاز المثالي: أن الجسيمات لا تحتل حجماً صفراً، ولا توجد قوى بينها.
- الغاز الحقيقي يقترب من ذلك عند ضغط منخفض ودرجة حرارة عالية.
- يتصرف أقل مثالية عند ضغط مرتفع ودرجة حرارة منخفضة (الجسيمات مكتظة، والقوى مهمة).
نموذج الغاز المثالي: جسيمات نقطية حجمها صفر بدون قوى بينها.
الغليان يحول الماء السائل إلى بخار، وهو تحول بين حالات المادة.
الحالة الغازية
p = k / V
قانون بويل: عند ثبوت درجة الحرارة، الضغط ∝ 1/الحجم.
يُفترض أن الغاز المثالي يمتلك:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
يفترض نموذج الغاز المثالي جسيمات نقطية (صفر الحجم) بدون قوى بين جزيئية.
يتصرف الغاز الحقيقي بشكل أقل تشابهًا مع الغاز المثالي عند:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
عند الضغط العالي ودرجة الحرارة المنخفضة تكون الجسيمات مكتظة، لذا فإن حجمها وجاذبيتها مهمة.
طابق كل فكرة عن الغاز مع معناها.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ينشأ الضغط من الاصطدامات؛ يتجاهل الغاز المثالي حجم الجسيم والقوى؛ تربط المعادلة pV = nRT بينها.
يُفترض أن الغاز المثالي لا توجد قوى بين جسيماته وحجم جسيمات مهملة؛ تنحرف الغازات الحقيقية أكثر عند الضغط العالي ودرجة الحرارة المنخفضة.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
عند الضغط العالي ودرجة الحرارة المنخفضة تكون الجسيمات متقاربة، لذا فإن حجمها الحقيقي وجاذبيتها مهمة.
معادلة الغاز المثالي
- $p$ بوحدة باسكال، $V$ بوحدة $\text{m}^3$، $n$ بالمول، $T$ بوحدة كلفن (K)، $R = 8.31\ \text{J}/(\text{K}\cdot\text{mol})$.
- حول أولاً: °C → K (أضف 273)، و$\text{cm}^3$/$\text{dm}^3$ → $\text{m}^3$.
ضغط الغاز ناتج عن تصادم جزيئات سريعة كثيرة مع جدران الوعاء.
في المعادلة pV = nRT، يجب أن تكون درجة الحرارة T بـ:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
يجب أن تكون T بالكلفن؛ حول °C إلى K بإضافة 273 (وحول الأحجام إلى m³).
إيجاد الكتلة المولية
بما أن $n = m/M$:
- هذا يعثر على $M_r$ من كتلة (أو كثافة) غاز.
أي معادلة تعطي الكتلة المولية لغاز؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
من pV = (m/M)RT، إعادة الترتيب تعطي M = mRT/(pV).
لقد فهمت الأمر
- ضغط الغاز = مجموع تصادمات الجزيئات بالجدران.
- الغاز المثالي: حجم جسيم صفر، لا قوى؛ الغازات الحقيقية تنحرف عند ضغط عالي، درجة حرارة منخفضة.
- $pV = nRT$ (T بوحدة كلفن، حوّل الوحدات أولاً؛ $R = 8.31\ \text{J}/(\text{K}\cdot\text{mol})$).
- الكتلة المولية: $M = \dfrac{mRT}{pV}$.