Slide 1

‫بسم هللا الرحمن الرحيم‬
‫الفصل السادس‬
‫قوانني الغازات‬


Slide 2

‫قوانين الغازات‬

‫‪‬‬

‫ما هى حاالت المادة ؟‬

‫‪‬‬

‫ماذا تعرف عن الغازات؟‬


Slide 3

‫حاالت المادة هى ست حاالت وليست ثالثة حاالت وهى ‪:‬‬
‫‪ .1‬المواد الصلبة ‪.‬‬
‫‪ .2‬المواد السائلة ‪.‬‬
‫‪ .3‬المواد الغازية‪.‬‬
‫‪ .4‬البالزما‪.‬‬
‫‪ .5‬حالة تكاثف بوز اينشتاين ‪.‬‬
‫‪ .6‬حالة ‪. fermionic condensates‬‬


Slide 4

‫الحركة البراونية‬
‫ يمكن ادراك ان جزيئات الغاز فى حالة حركة عشوائية‬‫مستمرة من خالل دراسة (الحركة البراونية )كما يلى ‪:‬‬
‫ اذا فحصنا دخانا متصاعدا من شمعة بواسطة‬‫الميكروسكوب لوجدنا دقائق الكربون المكونة للدخان‬
‫تتحرك هنا وهناك حركات عشوائية ‪ ,‬وحركة دقائق‬
‫الكربون هذه تعرف بالحركة البراونية نسبة الى عالم‬
‫نبات اسكتلندى يسمى براون ‪.‬‬


Slide 5

‫تفسير الحركة البراونية‬
‫‪.1‬‬

‫‪.2‬‬

‫‪.3‬‬

‫‪.4‬‬

‫تتحرك جزيئات الهواء أو اى غاز بسرعات مختلفة وفى جميع‬
‫االتجاهات بطريقة عشوائية‪.‬‬
‫فى اثناء حركـتها تصطدم مع بعضها البعض كما تصطدم مع‬
‫دقائق الكربون المكونة للدخان‪.‬‬
‫عندما يكون عدد التصادمات مع احد جوانب دقيقة الكربون فى‬
‫لحظة معينة اكبر من عدد التصادمات مع الجانب المقابل فإن‬
‫دقيقة الكربون سوف تتحرك فى اتجاه معين لمسافة قصيرة‪.‬‬
‫السبب فى تلك الحركة العشوائية ان جزيئات الغاز بعكس المواد‬
‫الصلبة تكون حرة الحركة ودائمة التصادم فتغير اتجاهها‬
‫عشوائيا بفعل الحرارة‪.‬‬


Slide 6

‫نستخلص مما سبق ان‪:‬‬
‫”جزيئات اى غاز فى حالة حركة عشوائية مستمرة واثناء‬
‫حركتها تتصادم مع بعضها البعض ومع جدران االناء الذى‬
‫يحتويها“ ‪.‬‬
‫تعريف الحركة البراونية ‪:‬‬
‫”هى الحركة العشوائية المستمرة التى تتحرك بها جزيئات الغاز‬
‫وهى حركة ال يحكمها قانون وال يمكن التنبؤ بها“ ‪.‬‬


Slide 7

‫كيف يمكنك اثبات ان جزيئات الغاز يوجد‬
‫بينها مسافات بينية كبيرة؟‬


Slide 8

‫‪ -1‬قابلية الغازات لالنضغاط ‪.‬‬


Slide 9

‫‪ -2‬يمكن ادراك ذلك من خالل التجربة التالية‬
‫س ‪ :‬ايهما اكبر كثافة ‪HCl‬أو ‪NH3‬؟‬


Slide 10


Slide 11

‫*اذا اخذنا مخبارا مليئا بغاز النشادر ونكسناه فوق مخبار اخر‬
‫مليء بغازكلوريد الهيدروجين وعند سحب الورقة الموجودة‬
‫بين المخبارين نالحظ تكون سحب بيضاء من كلوريد‬
‫االمونيوم تمأل كل حيز المخبارين ويفسر ما حدث على انه ‪:‬‬
‫‪ -1‬جزيئات غاز كلوريد الهيدروجين (رغم كونه اكبر كثافة)‬
‫تنتشر الى اعلى متخللة مسافات فاصلة بين جزيئات غاز‬
‫النشادر حيث تتحد مع جزيئاته مكونة كلوريد االمونيوم الذى‬
‫تنتشر جزيئاته لتمأل المخبار العلوى ‪.‬‬


Slide 12

‫‪ -2‬تنتشر جزيئات غاز النشادر (رغم كونه اقل كثافة) الى‬
‫اسفل خالل المسافات الفاصلة بين جزيئات غاز كلوريد‬
‫الهيدروجين حيث تتحد مع جزيئاته مكونه كلوريد‬
‫االمونيوم الذى تنتشر جزيئاته لتأل المخبار السفلى ‪.‬‬


Slide 13


Slide 14

‫عند دراسة سلوك الغاز هناك ثالثة متغيرات هى‪:‬‬
‫‪ -1‬الحجم ‪Vol‬‬
‫‪ -2‬الضغط‪P‬‬
‫‪ -3‬درجة الحرارة ‪T‬‬
‫لذلك توجد ثالثة تجارب منفصلة كل منها تستخدم لدراسة‬
‫العالقة بين متغيرين فقط مع ثبوت المتغير الثالث هى ‪:‬‬


Slide 15

‫‪ -1‬العالقة بين حجم الغاز وضغطه عند ثبوت درجة الحرارة‬
‫”قانون بويل“ ‪.‬‬
‫‪ -2‬العالقة بين حجم الغاز ودرجة حرارته عند ثبوت ضغطه‬
‫”قانون شارل“ ‪.‬‬
‫‪ -3‬العالقة بين ضغط الغاز ودرجة حرارته عند ثبوت حجمه‬
‫”قانون ﭽولى“ أو ”قانون الضغوط“ ‪.‬‬


Slide 16

‫قانون بويل‬
‫ لدراسة العالقة بين حجم مقدار معين من غاز وضغطه عند‬‫ثبوت درجة حرارته يستخدم الجهاز الموضح فى الشكل ‪:‬‬


Slide 17


Slide 18

‫ويتكون من انيوية زجاجية(‪ )A‬تشبه سحاحة مقلوبة يبدأ‬
‫تدريجها من اعلى ‪.‬‬
‫تتصل االنبوبة (‪ )A‬بانبوبة اخرى (‪ )B‬من الزجاج بواسطة‬
‫انبوبة من المطاط وتحتوى االنبوبتان على كمية مناسبة من‬
‫الزئبق ويحمل االنبوبتان قائم رأسى مثبت على قاعدة افقية‬
‫ترتكز على ثالثة مسامير محواه يمكن بواسطتها جعل القائم‬
‫رأسيا تماما واالنبوبة (‪ )B‬قابلة للحركة على طول القائم‬
‫الرأسى العلى والسفل ويمكن تثبيتها فى اى موضع‬


Slide 19

‫الخطوات‬
‫‪ -1‬نفتح صنبور النبوبة (‪ )A‬مع تحريك االنبوبة (‪ )B‬الى اعلى‬
‫والى اسفل حتى يصبح سطح الزئبق فى االنبوبة (‪ )A‬فى‬
‫ً‬
‫ونظرا ألن االنبوبتين مفتوحتين‬
‫منتصفها كما بالشكل (‪)1‬‬
‫فإن سطحى الزئبق يكون فيهما متساوى‪.‬‬


Slide 20

‫‪ -2‬نغلق صنبور النبوبة(‪ )A‬ونقيس حجم الهواء المحبوس‬
‫وليكن ‪ )Vol(1‬وضغطه وليكن (‪ )P1‬يساوى الضغط‬
‫الجوى(‪ )Pa Cm Hg‬الذى نعينه باستخدام البارومتر ‪.‬‬


Slide 21

‫‪ -3‬نحرك االنبوبة (‪ )B‬الى اعلى عدة سنتيمترات وعندئذ نقيس‬
‫حجم الهواء المحبوس وليكن ‪ )Vol(2‬ونقيس فرق االرتفاع‬
‫بين سطحى الزئبق فى االنبوبتين وليكن ( ‪ )h‬وعندئذ يكون‬
‫ضغط الهواء المحبوس ( ‪ )P2 =Pa + h‬حيث ( ‪ )h‬هو‬
‫فرق االرتفاع بين سطحى فى االنبوبتين كما بالشكل (‪)2‬‬


Slide 22

‫‪ -4‬نكرر الخطوة السابقة مرة واحدة على االقل بتحريك االنبوبة‬
‫(‪ )B‬الى اعلى مسافة اخرى ونعين ‪ )P3( , )Vol(3‬بنفس‬
‫الكيفية ‪.‬‬


Slide 23

‫‪ -5‬نحرك االنبوبة (‪ )B‬الى اسفل حتى يصبح سطح الزئبق فى‬
‫االنبوبة (‪ )B‬اقل من سطح الزئبق فى االنبوبة (‪ )A‬بعدة‬
‫سنتيمترات وعندئذ نقيس حجم الهواء المحبوس وليكن‬
‫‪ )Vol(4‬ونقيس فرق االرتفاع بين سطحى الزئبق فى‬
‫االنبوبتين وليكن ( ‪ )h‬وعندئذ يكون ضغط الهواء المحبوس‬

‫( ‪ )P4 =Pa - h‬حيث ( ‪ )h‬هو فرق االرتفاع بين سطحى‬
‫الزئبق فى االنبوبتين كما بالشكل (‪)3‬‬


Slide 24

‫‪-6‬نكرر الخطوة السابقة مرة واحدة على االقل بتحريك االنبوبة‬
‫(‪ )B‬الى اسفل مسافة اخرى ونعين ‪ )P5( , )Vol(5‬بنفس‬
‫الكيفية ‪.‬‬


Slide 25

‫‪ -7‬نرسم عالقة بيانية حجم الغاز (‪ )Vol‬ممثال على المحور‬
‫الرأسى ومقلوب الضغط)‪ )1/P‬على المحور االفقى ‪.‬‬
‫نحصل على خط مستقيم كما بالشكل‬


Slide 26

‫ومن هذه العالقة نتبين ان (‪ )Vol a 1/p‬اى ان‪:‬‬
‫‪Vol =const/p‬‬
‫اذن ‪Vol .p=const‬‬

‫ولكن هذا يحدث فقط عند ثبوت درجة الحرارة‬


Slide 27

‫نص قانون بويل‬
‫”حجم مقدار معين من غاز يتناسب عكسيا ً مع ضغطه عند‬
‫ثبوت درجة الحرارة “ ‪.‬‬

‫أو‬
‫”عند ثبوت درجة الحرارة يكون حاصل ضرب) ‪)Vol .p‬‬
‫لكمية معينة من غاز مقداراً ثابتا ً “ ‪.‬‬


Slide 28

‫التقويم‬
‫علل‬
‫‪ -1‬عند نقص حجم الغاز يزداد الضغط عند ثبوت درجة‬
‫الحرارة ‪.‬‬
‫‪ -2‬الغازات قابلة لإلنضغاط ‪.‬‬
‫‪ -3‬وضع بالون من المطاط به هواء محبوس حجمه ‪500‬‬
‫‪ Cm³‬وتحت ضغط ‪ 2 atm‬فى إناء مكعب الشكل طول‬
‫‪ 10 Cm‬ثم احكم غلق االناء ‪.‬احسب الضغط‬
‫ضلعه‬
‫النهائى داخل االناء عند انفجار البالون بإهمال حجم المطاط‬
‫وبفرض ثبوت الحرارة ‪.‬‬


Slide 29

‫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