مفهوم الغاز المثالي

من طرف **Lahmar Mourad** الأحد يناير 03, 2010 11:42 am

1- مفهوم ضغط غاز وقياسه:

أ – ضغط غاز:

النشاط A₁ :

النشاط -1 – التجربة (1): نملئ بالونة بلاستيكية بواسطة
الهواء ثم نسد البالونة لماذا البالونة تأخذ هذا الشكل؟

نتيجة وجود قوى ضاغطة يؤثر بها الهواء على كل سطح عنصري
من السطح الداخلي للبالونة

ما هي الغازات الموجودة في البالونة؟

الهواء في هذه الحالة

هل جزيئات الغازات الموجودة داخل البالونة ساكنة أو
متحركة؟

جزيئات الهواء حرة وفي حركة عشوائية دائمة وبسرعات كبيرة
تتصادم فيما بينها وبين السطح الداخلي للبالونة

ماذا نستنتج؟ الهواء يطبق قوة ضاغطة (F ) على السطح (S) للبالونة الذي يلامسه والذي ندعو
الضغط (P) .

التجربة (2): نلصق قطعة صغيرة من شريط لاصق ( Scotch) في وصع كيفي من سطح البالونة هي مملوئة بالهواء،
نغمر البالونة داخل وعاء يحوي على ماء ثم نحدث ثقبا صغيرا في نقطة م الشريط اللاصق
بواسطة إبرة رفيعة ماذا تلاحظ؟ تسرب الهواء من الثقب

ماذا نستنتج
فيما يتعلق بالقوى الضاغطة من طرف الهواء على كل عنصر من عناصر الغشاء الداخلي؟ إن
القوة المطبقة من طرف كل حبيبة غاز على سطح البالونة في نقطة التصادم عمودية على
السطح

ضغط الغاز: مقدار فيزيائي يعبر عن شدة القوة (F) المطبقة من طرف الغاز على السطح (S) ونرمز له ب P وهو بالتعريف P = F / S

وحدة الضغط: فيجملة الوحدات الدولية (S.I) هي الباسكال ( Pascal) « Pa »

الباسكال: هو ضغط قوة شدتها واحد نيوتن (1N) والمؤثرة على سطح مساحته واحد متر مربع (1m²)

وحدات اخرى للضغط:

الجو: 1 atm = 1.013 x 10⁵ ،
البار: 1 bar = 10⁵Pa

عمود الزئبق: 1 atm = 76 cm Hg

النشاط -2- الضغط الجوي

نوصل بالونة
بلاستيكية مملوءة بالهواء إلى أنبوب على شكل حرف U والذي يحتوي على ماء ملون ( فرعا الأنبوب
يلامسان الهواء الجوي)

1- قبل توصيل البالونة إلى الأنبوب مستوى الماء

في كل فرع
متماثل، كيف تفسر ذلك ؟ لتساوي الضغط

الجوي في الفرعين.

2- نوصل البالونة إلى أحد فروع الأنبوب ماذا تلاحظ؟

اختلاف مستوى
الماء في الفرعين

كيف تفسر ذلك؟ الضغط
في الفرعين غير متساوي لأن ضغط الغاز أكبر من ضغط الجوي في الفرع المفتوح

النشاط -3- قياس ضغط الغاز:

مفهوم الغاز المثالي Clip_image008

تستعمل أجهزة
خاصة لقياس ضغوط الغازات المختلة ولقياس الضغط الجوي الناشئ عن الهواء، فهي على
صنفين:

المانومتر: جهاز مستعمل في قياس ضغط أي غاز.

البارومتر: جهاز مستعمل في قياس الضغط الجوي.

تجربة (1): استعمال المانومتر لقياس ضغط الغاز ( ضغط
مطلق أو ضغط نسبي).

مفهوم الغاز المثالي Clip_image009

خذ مقياس ضغط (مانومتر) وحقنة

-
ما قيمة الضغط
المعطاة بهذا الجهاز عندما يكون في

الهواء؟ يشير
إلى الصفر

-
اسحب 5 ml من الهواء بالحقنة ثم أوصلها بمقياس الضغط بحيث لا
يمكن للهواء أن يتسرب للخارج، اضغط على مكبس الحقنة ماذا تلاحظ؟

تقلص حجم الهواء داخل
الحقنة

هل يتغير وضع المؤشر؟
نتيجة لذلك يتغير وضع المؤشر

ما هو الضغط الذي يشير إليه
المقياس؟..............................................

قس قيم الضغط في الأوضاع مختلفة ثم قارن هذه القيم بقيمة
الضغط الجوي؟

..............................................................................................

كلما تقلص حجم الهواء داخل الحقنة يكون الضغط المقياس
اكبر من الضغط الجوي والعكس صحيح

تجربة (2): استعمال البارومتر لقياس الضغط الجوي

قس بواسطة مقياس البارومتر الضغط الجوي السائد في حجرة
القسم

..............................................................................................

كما تبلغ قيمة الضغط الجوي عند سطح البحر ودرجة حرارة 0 c°

P = 1.013 bar
P = 1.013 x 10 5 Pa = 76 cmHg = 1 atm

تمرين تطبيقي رقم 1 ص 242

تمرين تطبيقي رقم 2 ص 243

2-مفهوم درجة الحرارة وقياسها

أ – درجة الحرارة: النشاط A₂

النشاط – 1- الحالة الحرارية للماء: هل حاسة اللمس تعين
الحالة

مفهوم الغاز المثالي Clip_image015

تجربة (1) نضع
في وعاء ماء ساخن (40 c°)، نضع في وعاء ثاني ماء دافئ (15 c°) نضع في وعاء ثالث ماء بارد (5 c°) أغمس اليد اليسرى

في الماء البارد
و اليد اليمنى في الماء الساخن بعد

دقيقة ضع اليدين
في الماء الدافئ ماهو إحساسك ؟

اليد اليسرى
تشعر بأنه ساخن أما اليد اليمنى ستشعر بأنه بارد مع أنه فاتر

هل هذا الاحساس يعبر عن الحالة الحرارية للماء ؟ إن حاسة
اللمس لاتعبر عن الحالة الحرارية للماء

كيف تفسر التبادل الحراري بين الماء و اليدين ؟ في اليد
اليسرى حدث تبال حراري من الماء إليها و العكس بالنسبة لليد اليمنى

مفهوم الغاز المثالي Clip_image017

ماذا نستنتج من
هذه التجربة ؟ أن حاسة اللمس لا يمكن الإعتماد عليها لتحديد الحالة الحرارية لجسم
ما بدقة.

النشاط – 2- مؤشرات الحالة الحرارية

نضع في بالونتين زجاجيتين ماء ملون و مزودين بأنبوبين
رقيقين

بحيث مستوى
الماء متماثل في كليهما، نضه البالون الأول في

الماء الساخن و
نضع البالون الثاني في الماء البارد، ماذا تلاحظ ؟

البالون الأول : إنخفاظ مستوى السائل الملون في الأنبوب
الضيق

ثم يرتفع حتى الإستقرار

البالون الثاني : إرتفاع مستوى السائل الملون في الأنبوب
الضيق

ثم ينخفض حتى
الإستقرار

تفسير :

البالون الأول :

·
إنخفاض مستوى
السائل الملون بسبب زيادة حجم البالون نتيجة حدوث تبادل حراري من الماء الساخن إلى
البالون.

·
إرتفاع مستوى
السائل الملون بسبب زيادة حجمه نتيجة حدوث تبادل حراري من الماء الساخن إلى السائل الملون عبر زجاج البالون واستقراره
راجع لحدوث توازن حراري بين الوسطين ( السائل الملون و الماء )

البالون الثاني :

·
ارتفاع مستوى
السائل الملون راجع لنقصان حجم البالون نتيجة حدوث تبادل حراري من البالون إلى
الماء البارد

·
انخفاض مستوى
الملون راجع لنقصان حجمه نتيجة حدوث تبادل حراري من السائل الملون إلى الماء
البارد عبر زجاج البالون واستقراره يعود لحدوث توازن حراري بين الوسطين ( السائل
الملون و الماء)

نضع الآن البالونين في الماء الدافئ ماذا تلاحظ ؟ مستوى
السائل الملون في الأنبوبين الضيقين متماثل .

كيف تعلل ذلك ؟ لعدم حدوث تبادل حراري بين الماء الملون
في البالونيتن و الماء .

ماذا تستنتج من هذه التجارب ؟ يحدث تبادل حراري إذا كان
هناك تغير في الحالة الحرارية ( زيادة أو نقصان) و يحافظ الجسم على حرارته إذا لم
يحدث تبادل حراري

النقدار الذي يعبر عن الحالة الحرارية للمادة يعرف بدرجة
الحرارة

درجة الحرارة :

·
هي مقدار
فيزيائي يميز الجسم إن كان ساخنا أو باردا

·
كما تعرف درجة
الحرارة مجموعة من الجزيئات بأنها مقياس لمعدل طاقة الحركة الكلية لهذه الجزيئات.

ب – قياس درجة الحرارة :

تقاس درجة الحرارة بواسطة المحرار الترمومتر Thermomètre

تجربة (1) : ضع كمية من الماء في حوجلة و ضعها فوق لهب
موقد بنزن لبضع دقائق إسحبها من النار ثم ادخل محرار زئبقي في الماء داخل الحوجلة
ماذا تلاحظ ؟ إرتفاع الزئبق

قس درجة الحرارة بواسطة المحرار الزئبقي ؟

قس درجة حرارة بخار الماء من جديد بواسطة المحرار الإلكتروني
؟

تجربة (2) : أعد نفس التجربة السابقة و ذلك بترك الماء
يغلي ثم أدخل المحرار الزئبقي داخل الحوجلة دون أن يلامي الماء

ماذا تلاحظ ؟ إرتفاع الزئبق

قس درجة الحرارة بواسطة المحرار الزئبقي ؟

قس درجة حرارة بخار الماء من جديد بواسطة المحرار
الإلكتروني ؟

من التجربتين (1) و (2) أي من الجهازين أدق ؟

درجة الحرارة المطلقة: نظرا لانه لا يمكن لأي جسم أن
تنخفض درجة حرارته إلى ادنى من (-273 c°) في السلم
المئوي لسلسيوس فقد إختار كيلفن الصفر المطلق (T=0°k) في سلمه يقابل هذه الدرجة المئوية (celsius) و العلاقة بين درجة الحرارة المطلقة و المئوية هي :

T(k°) = t(°c) 273

من اعداد مراد
ارجو ان ينال اعجابكم