الأحد، 15 فبراير 2015

الحسابات المتعلقة بالغازات ..

عندما تتفاعل اغازات فإن المعاملات في المعادلات الكيميائية الموزونه التي تمثل هذه التفاعلات تشير الى عدد المولات والحجوم النسبيه للغازات  .

 الحسابات الكيميائية للتفاعلات المتضمنه للغازات /



مرسلة بواسطة في ليست هناك تعليقات:

قانون الغاز المثالي ..


قانون الغازات المثالية في الفيزياء والكيمياء هو قانون يحكم متغيرات الغاز المثالي. ذكر القانون لأول مرة بواسطة العالم الفرنسي بينوا كلابيرون في عام 1834. اشتق القانون من حقيقة أنه في الحالة المثالية لأي غاز، يحتل عدد معين من الجسيمات نفس الحجم، وأن الحجم يتناسب عكسيا مع تغير الضغط والحرارة خطياً.
بالإضافة لأشياء أخرى، يدمج قانون الغازات المثالية قانون شارل وقانون بويل، حيث ينطبق قانون الغاز المثالي على جميع درجات الحرارة والضغوط المتصورة . كما أن الغاز المثالي من المستحيل أن يتحول إلى سائل تحت أي حرارة أو ضغط.
المتغيرات التي منها تعرف كمية الغاز وحالته هي الضغط، الحجم والحرارة طبقا للقانون التالي: \ pV = nRT
حيث:
  • P: ضغط الغاز
  • V: حجم الغاز
  • n: عدد المولات في الغاز
  • R: ثابت الغازات العام
  • T: درجة الحرارة المطلقة.


حيث أن قانون الغازات المثالية يتجاهل كلا من الحجم الجزيئي والتفاعلات بين الجزيئات وبعضها، يعد قانون الغازات المثالية أكثر دقة مع الغازات أحادي الذرة في الضغوط المنخفضة ودرجات الحرارة العالية. يكون تجاهل الحجم الجزيئي أقل أهمية كلما ازداد الحجم، أي عند الضغوط المنخفضة. الأهمية النسبية للتفاعلات الجزيئية تضعف بزيادة الطاقة الحرارية أي بزيادة الحرارة.
  • الغازات أحادية الذرة مثل الهليوم والكريبتون وغيرها هي كلها من الغازات الخاملة حيث لا ترتبط الذرات مع بعضها البعض مكونة جزيئات وإنما تبقى كل ذرة بمفردها. هذا بالمقارنة بغاز ثنائي مثل الأكسجين والنيتروجين والكلوركلجزيئ منها مكون من ذرتين. ومثال على جزيئ ثلاثي الذرات : ثاني أكسيد الكربون وجزيئه يتكون من 1 ذرة كربون و 2 ذرة أكسجين. وتعتبر الجزيئات الأحادية الذرات أبسط أنواع الغازات في الدراسة وتسمي لذلك غاز مثالي. الغازات الثنائية والثلاثية الذرات والجزيئات الأعقد من ذلك يحدث فيها اهتزاز الذرات وكذلك يمكنها "الدوران" حول محور أو أكثر ، مما يصعب دراستها.
وضعت معادلات أكثر تعقيدا مثلا معادلة فان دير فالس والتي تسمح بادخال الحجم الجزيئي والتفاعلات بين الجزيئات في الاعتبار.

المعادلة العامة للغاز المثالي


تصف المعادلة العامة حالة غاز مثالي من حيث دوال الحالة : الضغط p والحجمV ودرجة الحرارةT وكمية الغاز n وعدد جزيات الغاز N ، وبالتالي كتلة الغاز m. ويمكن كتابة المعادلة في صياغات مختلفة، ولكنها جميعا متساوية ، وكل منها يصف حالة النظام بدقة كاملة.
صياغات المعادلة:
p \cdot V = n \cdot R_m \cdot T
p \cdot V = \frac{m}{M} \cdot R_m \cdot T
p \cdot V = N \cdot k_\mathrm{B} \cdot T
p \cdot V = m \cdot R_s \cdot T
صياغات أخرى:
p \cdot v_m = R_m \cdot T
p \cdot v = R_s \cdot T
p = \rho \cdot R_s \cdot T \qquad \text{consequently} \qquad \frac{p}{\rho \cdot T} = R_s


مرسلة بواسطة في ليست هناك تعليقات:

السبت، 14 فبراير 2015

قوانين الغازات ..

قوانين الغازات ..

قانون بويل / 


قانون بويل هو إحدى قوانين الغازات والتي على أساسها تم اشتقاق قانون الغاز المثالي.
قام العالم روبيرت بويل بتثبيت درجة حرارة الغاز (T) وقام بقياس تغير حجم الغاز (V) بتغير ضغطه (P)، واكتشف أن هناك علاقة تناسب عكسي بين الضغط والحجم .
بمعنى انه إذا زاد الضغط قل الحجم بنفس النسبة ،وكلما زاد الحجم قل الضغط وذلك مع الاحتفاظ بدرجة حرارة ثابتة . تصاغ تلك العلاقة كالآتي :
V=1/P
"عند درجة حرارة ثابتة , عندما يتغير ضغط كمية معينة من غاز يتناسب الحجم عكسيا مع تغير الضغط ."
يمكن تمثيل ذلك رياضياً بالقانون:
\qquad\qquad PV = k
حيث :
  • P : ضغط الغاز ويقاس بعدة وحدات منها مم زئبق ، أو بار ، أو باسكال ،
  • V : حجم الغاز ويقاس بعدة وحدات منها لتر ، أو سنتيمتر3، ديسيلتر وغيرها.
  • k : ثابت
كما قام بعمل علاقه أخرى بين حجم الهواء والكثافه واكتشف ان هناك علاقه عكسيه حيث يزداد حجم الهواء كلما قلت كثافته .



قوانين الغازات ..

قانون شارل /
قام العالم تشارل بتثبيث ضغط الغاز ودرس العلاقة بين درجة الحرارة وحجم الغاز. واكتشف العالم جاك شارل عام 1787م ان عند ثبات ضغط كتلة معينة من غاز يتناسب حجمها تناسبا طرديا مع درجة حرارتها المطلقة ونستنتج القانون التالي:
\frac{V}{T} = k
حيث أن:
V:حجم الغاز
T:درجة حرارة الغاز مقاسة بالكلفن
k: ثابت
ومنه ينتج أن:
\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} \qquad \mathrm{or} \qquad \frac {V_2}{V_1} = \frac{T_2}{T_1} \qquad \mathrm{or} \qquad V_1\cdot T_2 = V_2\cdot T_1






قوانين الغازات ..

قانون جاي لوسك /
ينص هذا القانون على أن ضغط غاز مثالي يتغير تغيرا طرديا مع درجة الحرارة عند ثبات الحجم . تقاس درجة الحرارة هنا بالكلفن كما يفترض ثبات كمية الغاز . معنى ذلك أن ضغط الغاز يزداد بالتسخين و يقل عند فقده حرارة . وقد اكتشف هذا الاعتماد بين ضغط الغاز ودرجة الحرارة جاك شارلز عام 1787 و العالم والفيزيائي الفرنسي جوزيف جاي-لوساك في عام 1802 :
فعندما يكون الحجم V ثابتا و كذلك كمية n المادة ثابتة تنطبق المعادلة :
P \sim T \qquad \qquad \frac{P}{T} = \text{const} \qquad \qquad \frac{P_1}{P_2} = \frac{T_1}{T_2}
نستنتج من قانون جاي-لوساك أنه لا بد من وجود الصفر المطلق لدرجة الحرارة حيث تتنبأ المعادلة بحجم "صفري" عند درجة الصفر المطلق ، إذأن الحجم لا يمكن أن يكون سالبا الإشارة (أقل من الصفر). كما يشكل استنباط القانون من قياسات معملية أساسا لمقياس درجة الحرارة بالكلفن ، حيث استنبطت درجة الصفر المطلق وعُينت عن طريق تمديد القياسات العملية إلى وصول الحجم إلى قيمة الصفر.

P:  الضغط 
T: درجه الحراره




مرسلة بواسطة في ليست هناك تعليقات:
الاشتراك في: التعليقات (Atom)