ظواهر أخرى للغازات
2015 علوم القرن الـ21 الطاقة والمادة
براون بير
k
تفسر النظرية الحركية للغازات عدداً آخر من الظواهر المتعلقة بها.
تفقد الغازات الموضوعة في أوعية مسامية جزيئاتها تدريجياً من خلال هروبها عبر المسامات الصغيرة لمادة الوعاء.
للغازات الأخف وزناً (الأقل كتلة) ذرات أو جزيئات ذات طاقة حركية أعلى – تتحرك بسرعة أكبر وتنتشر خلال جدران الوعاء بسرعة أكبر.
وقد اكتشف الفيزيائي الأسكتلندي توماس غراهام Thomas Graham خلال القرن التاسع عشر، أكتشف أن معدل انتشار الغازات خلال جدران الأوعية المسامية يتناسب عكسياً مع الجذر التربيعي لكثافتها.
لهذا المبدأ تطبيقات مهمة. على سبيل المثال، يمكن استخدام هذا المبدأ في الصناعات النووية لفصل النظيرين الرئيسين لعنصر اليورانيوم بتحويل خامات اليورانيوم إلى غاز وإمرار هذا المزيج الغازي عبر عددٍ من المرشحات المسامية.
في عام 1801 توصل الفيزيائي الإنجليزي جون دالتون John Dalton إلى اكتشافٍ مهمٍ آخر. إذا مزج غازان أو أكثر مع بعضهما فإن الضغط الناتج عن كل غاز على حدة يساوي الضغط الناشئ عن ذلك الغاز فيما لو احتل لوحده الوعاء.
وبمعنى آخر فإن جزيئات كل غاز تصطدم مع بعضها لكنها لا تتداخل مع بعضها، وبذلك تواصل هذه الجزيئات اصطدامها بجدران الوعاء وتؤثر بالضغط عليها.
وفي عام 1811 قدم الفيزيائي الإيطالي أماديو أفوجادرو Amadeo Avogadro نظرية تنص على أنه عند ثبات الحجم ودرجة حرارة أي غاز، يتساوى عدد الجزيئات المكونة لهذا الغاز مع عدد جزيئات أي غاز آخر تحت الظروف نفسها.
وبذلك فإن عدد الجزيئات في المول الواحد لغازٍ خفيفٍ مثل الهيدروجين (كتلة جزيء الهيدروجين تساوي 0.07 أونصة أو 2 غرام) يساوي عدد الجزيئات في المول الواحد لأي غاز أثقل مثل ثاني أكسيد الكربون (كتلة ثاني أكسيد الكربون 1.55 أونصة أو 44 غرام).
ويعرف هذا العدد – يساوي تقريبا 600.000 بليون بليون – بثابت أفوجادرو.
النظائر: العناصر التي لها العدد نفسه من البروتونات في نوياتها، لكنها تختلف في عدد النيوترونات
المول: الوزن الجزيئي لمادة ما مُعبَّر عنه بالغرام
[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]