بسم هللا الرحمن الرحيم الفصل السادس قوانني الغازات قانون شارل نعلم ان الغازات تتمدد بالحرارة وتنكمش بالبرودة . لكن هل تتمدد الحجوم المتساوية من الغازات.

Download Report

Transcript بسم هللا الرحمن الرحيم الفصل السادس قوانني الغازات قانون شارل نعلم ان الغازات تتمدد بالحرارة وتنكمش بالبرودة . لكن هل تتمدد الحجوم المتساوية من الغازات.

‫بسم هللا الرحمن الرحيم‬
‫الفصل السادس‬
‫قوانني 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 ؟‬
‫إلدراك ذلك نجرى التجربة االتية ‪:‬‬
‫‪ -1‬نأخذ دورقين متساويين فى الحجم تماما ً وفوهة كل منها‬
‫مسدودة بسدادة تنفذ منه انبوبة زجاجية منثنية على شكل‬
‫زاوية قائمة بها زئبق على شكل خيط طوله ‪2Cm‬أو‬
‫‪,3Cm‬وليكن احدهما مملوء باالكسجين واآلخر مملوء بثانى‬
‫اكسيد الكربون ‪ ,‬ثم اغمرهما فى حوض به ماء‬
‫‪ -2‬اضف إلى ماء الحوض قليالً من الماء الساخن والحظ مقدار‬
‫المسافة التى يتحركها خيط الزئبق فى كل منهما ‪.‬‬
‫* نالحظ ان خيطى الزئبق يتحركان مسافتين متساويتين ‪.‬‬
‫االستنتاج‬
‫‪ -1‬الغازات تتمدد بالحرارة وتنكمش بالبرودة‪.‬‬
‫‪ -2‬الحجوم 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 (‪ )av‬لغاز تحت ضغط ثابت ‪:‬‬
‫” مقدار الزيادة فى وحدة الحجوم من الغاز وهو فى (‪ )0C‬عند‬
‫رفع درجة حرارتها درجة واحدة سيلزية عند ثبوت الضغط‬
‫وهو يساوى( ‪ )1  273‬لجميع الغازات الجافة “‬
‫”العالقة بين حجم الغاز ودرجة حرارته‬
‫عند ثبوت ضغطه“‬
‫لدراسة العالقة بين حجم الغاز ودرجة حرارته عند ثبوت‬
‫ضغطه يستخدم جهاز شارل‬
‫ويتركب من انبوبة زجاجية طولها ‪30Cm‬‬
‫‪ ,‬وقطرها ‪1mm‬مقفلة من احد طرفيها ‪ .‬بها‬
‫قطرة من الزئبق تحبس كمية من الهواء داخل‬
‫االنبوبة ‪ ,‬و االنبوبة مثبتة مع ترمومتر على‬
‫مسطرة مدرجة داخل إناء اسطوانى من الزجاج‪.‬‬
‫الخطوات‬
‫‪ -1‬يوضع الجهاز السابق داخل غالف من الزجاج ‪ .‬ويمأل‬
‫الغالف بجليد مجروش اخذ فى االنصهار ‪.‬ويترك فترة‬
‫مناسبة حتى يبرد الهواء داخل االنبوبة إلى (‪. )0C‬‬
‫‪ -2‬يقاس طول عمود الهواء المحبوس الذى يتخذ كمقياسا ً‬
‫لحجمه ‪ )vol(0C‬نظراً الن االنبوبة منتظمة المقطع ‪.‬‬
‫‪ -3‬يفرغ الغالف من الجليد والماء ‪ ,‬ثم يمرر بخار الماء من‬
‫اعلى السفل مع االنتظار مدة مناسبة حتى تصبح درجة‬
‫حرارة الهواء المحبوس (‪ , (100C‬ويقاس طول عمود‬
‫الهواء المحبوس ويتخذ مقياس لحجمه وليكن ‪)vol(100C‬‬
‫‪ -4‬ترسم عالقة بين الحجم ودرجة الحرارة نجد ان هذه العالقة‬
‫خط مستقيم ال يمر بنقطة االصل ‪.‬وإذا مددنا هذا الخط فإنه‬
‫يقطع المحور االفقى عند قيمة ‪-273 C‬‬
‫‪ -5‬نعين معامل التمدد الحجمى للهواء عند ثبوت ضغطه من‬
‫العالقة‬
‫)‪av= ( (Vol)100°C - (Vol) 0°C) ÷ ((Vol) 0°C x Δt°C‬‬
‫* قد وجد عمليا ان معامل التمدد الحجمى ‪ av‬يساوى‬
‫(‪ )1  273‬لكل درجة ‪.‬‬
‫ونظراً الن 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  273‬من حجمها االصلى عند ‪ 0°C‬لكل ارتفاع فى‬
‫درجة الحرارة مقداره درجة واحدة وال تختلف هذه القيمة من‬
‫غاز الخر “‬
‫استخدامات جهاز شارل‬
‫‪ -1‬دراسة العالقة بين حجم الغاز ودرجة الحرارة عند ثبوت الضغط‬
‫‪ -2‬تعيين معامل التمدد الحجمى لغاز عمليا ً عند ثبوت الضغط‬
‫‪ -3‬تعيين الصفر المطلق عمليا ً‬
‫‪ -4‬تعيين 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 نظريا ً عند‬
‫ثبوت الضغط “‬
‫التقويم‬
‫‪ -1‬يجب ان تكون االنبوبة منتظمة المقطع ؟‬
‫‪ -2‬يجب ان يكون الهواء المحبوس جافا ً ؟‬
‫‪ -3‬يجب امرار بخار الماء من اعلى السفل ؟‬
‫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 اهلل الثانوية‬