الفصل السادس قوانين الغازات بسم الله الرحمن الرحيم الفصل السادس قوانين الغازات

قانون شارل نعلم ان الغازات تتمدد بالحرارة وتنكمش بالبرودة . لكن هل تتمدد الحجوم المتساوية من الغازات المختلفة وهى تحت ضغط ثابت بمقادير متساوية أم بمقادير مختلفة ؟ لإدراك ذلك نجرى التجربة الاتية :

1- نأخذ دورقين متساويين فى الحجم تماماً وفوهة كل منها مسدودة بسدادة تنفذ منه انبوبة زجاجية منثنية على شكل زاوية قائمة بها زئبق على شكل خيط طوله 2Cm أو 3Cm,وليكن احدهما مملوء بالاكسجين والآخر مملوء بثانى اكسيد الكربون , ثم اغمرهما فى حوض به ماء

2- اضف إلى ماء الحوض قليلاً من الماء الساخن ولاحظ مقدار المسافة التى يتحركها خيط الزئبق فى كل منهما . * نلاحظ ان خيطى الزئبق يتحركان مسافتين متساويتين .

الاستنتاج 1- الغازات تتمدد بالحرارة وتنكمش بالبرودة. 2- الحجوم المتساوية من الغازات المختلفة تتمدد بمقادير متساوية إذا رفعت درجة حرارتها نفس العدد من درجات الحرارة.

علل معامل التمدد الحجمى لجميع الغازات ثابت

تعريف معامل التمدد الحجمى (av) لغاز تحت ضغط ثابت : ” مقدار الزيادة فى وحدة الحجوم من الغاز وهو فى (0C) عند رفع درجة حرارتها درجة واحدة سيلزية عند ثبوت الضغط وهو يساوى( 1  273) لجميع الغازات الجافة “

”العلاقة بين حجم الغاز ودرجة حرارته عند ثبوت ضغطه“ ”العلاقة بين حجم الغاز ودرجة حرارته عند ثبوت ضغطه“ لدراسة العلاقة بين حجم الغاز ودرجة حرارته عند ثبوت ضغطه يستخدم جهاز شارل ويتركب من انبوبة زجاجية طولها 30Cm , وقطرها 1mm مقفلة من احد طرفيها . بها قطرة من الزئبق تحبس كمية من الهواء داخل الانبوبة , و الانبوبة مثبتة مع ترمومتر على مسطرة مدرجة داخل إناء اسطوانى من الزجاج.

الخطوات 1- يوضع الجهاز السابق داخل غلاف من الزجاج . ويملأ الغلاف بجليد مجروش اخذ فى الانصهار .ويترك فترة مناسبة حتى يبرد الهواء داخل الانبوبة إلى (0C) .

2- يقاس طول عمود الهواء المحبوس الذى يتخذ كمقياساً لحجمه 0C(vol) نظراً لان الانبوبة منتظمة المقطع .

3- يفرغ الغلاف من الجليد والماء , ثم يمرر بخار الماء من اعلى لاسفل مع الانتظار مدة مناسبة حتى تصبح درجة حرارة الهواء المحبوس ((100C , ويقاس طول عمود الهواء المحبوس ويتخذ مقياس لحجمه وليكن 100C(vol)

4- ترسم علاقة بين الحجم ودرجة الحرارة نجد ان هذه العلاقة خط مستقيم لا يمر بنقطة الاصل .وإذا مددنا هذا الخط فإنه يقطع المحور الافقى عند قيمة -273 C

5- نعين معامل التمدد الحجمى للهواء عند ثبوت ضغطه من العلاقة av= ( (Vol)100°C - (Vol) 0°C) ÷ ((Vol) 0°C x Δt°C)

* قد وجد عمليا ان معامل التمدد الحجمى av يساوى (1  273) لكل درجة . ونظراً لان الحجوم المتساوية من الغازات المختلفة تتمدد بمقادير متساوية يكون معامل التمدد الحجمى للغازات المختلفة نفس القيمة .

قانون شارل ” عند ثبوت الضغط يزداد حجم كمية من غاز بمقدار 1  273) ) من حجمها الاصلى عند 0°C لكل ارتفاع فى درجة الحرارة مقداره درجة واحدة ولا تختلف هذه القيمة من غاز لاخر “

استخدامات جهاز شارل 1- دراسة العلاقة بين حجم الغاز ودرجة الحرارة عند ثبوت الضغط 2- تعيين معامل التمدد الحجمى لغاز عملياً عند ثبوت الضغط 3- تعيين الصفر المطلق عملياً 4- تعيين درجة حرارة وسط ما . حيث ان الصفة الترمومترية فى جهاز شارل هى تغير حجم الغاز بانتظام بتغير درجة الحرارة عند ثبوت الضغط

الصفر المطلق ” أقل درجة حرارة يمكن الوصول إليها نظريا وهى -273 وهى درجة الحرارة التى ينعدم عندها حجم الغاز نظرياً عند ثبوت الضغط “

التقويم 1- يجب ان تكون الانبوبة منتظمة المقطع ؟ 2- يجب ان يكون الهواء المحبوس جافاً ؟ 3- يجب امرار بخار الماء من اعلى لاسفل ؟

قام بإعداد الدرس الطالب :- عبد الحميد مصطفى عبد الحميد صقر Abd Elhamid Mostafa Abd Elhamid Sakr تحت اشراف : أ/ محمد لطفى زاهر Mr. Mohamed Lotfy Zaher مدرسة ابراهيم زكى عوض الله الثانوية