قوانين الغازات

2015 علوم القرن الـ21 الطاقة والمادة

براون بير

k

قوانين الغازات الفيزياء

إذا زيد الضغط على كمية من الغاز نَقُص الحجم، فالحجم الجديد يتناسب عكسياً مع الضغط المطبق على الغاز (بشرط بقاء درجة الحرارة ثابتة).

يعرف هذا المبدأ بقانون بويل (1662). لكن إذا أبقينا الضغط ثابتاً ورفعنا درجة حرارة الغاز يزيد حجمه، وهي علاقة تُعرف بقانون تشارلز (1787). يمكن صياغة هذين القانونين رياضيا.

فإذا رمزنا للحجم بالرمز V وللضغط بالرمز P ولدرجة الحرارة المطلقة (درجة الحرارة فوق الصفر المطلق) بالرمز T، يكتب قانون بويل على شكل (ثابت = PV)، ويصاغ قانون تشارلز على شكل (ثابت = V/T).

وبناء على ذلك نستخلص قانوناً ثالثا: (ثابت = P/T) : (عند ثبات الحجم، يتناسب ضغط الغاز عكسياً مع درجة حرارته. تفسر هذه القوانين سبب ارتفاع منطاد عند تسخين الهواء بداخله.