الحالة الغازية
| English | العربية |
|---|---|
| collide/kəˈlaɪd/ | تصادم |
| pressure/ˈpreʃə/ | الضغط |
| real gas/rɪəl ɡæs/ | غاز حقيقي |
| ideal gas/aɪˈdɪəl ɡæs/ | غاز مثالي |
| molar mass/ˈməʊlə mæs/ | كتلته 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:
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:
يفترض نموذج الغاز المثالي جسيمات نقطية (صفر الحجم) بدون قوى بين جزيئية.
يتصرف الغاز الحقيقي بشكل أقل تشابهًا مع الغاز المثالي عند:
عند الضغط العالي ودرجة الحرارة المنخفضة تكون الجسيمات مكتظة، لذا فإن حجمها وجاذبيتها مهمة.
طابق كل فكرة عن الغاز مع معناها.
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.
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:
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؟
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: $M = \dfrac{mRT}{pV}$.