أبجديات الغاز: أفوكادرو وبويل وتشارلز - بريان بينيت

كيف يمكن للقنينات والبالونات أن تشرح القوانين المختلفة التي تحكم الغاز؟ تعرف كيف يساعدنا قانون بويل وتشارلز وأفوكادرو على فهم القانون الذي يحكم خصائص الغاز.

الدرس من إعداد: بريان بينيت، تحريك: كوغنيتيف ميديا.

شاهد الدرس كاملا:
http://ed.ted.com/lessons/1207-1-a-bennet-brianh264

في المجتمع، علينا اتباع القوانين التي تحافظ على النظام.

هل تعرف أن كل المواد الكيميائية تتبع قوانين معينة كذلك؟

في الواقع، نستطيع وصف تلك القوانين من خلال النظر إلى العلاقات.

بعض القوانين السهلة التي يمكن البدء بها هي تلك التي تتحكم في الغازات.

في سنة 1662، أدرك روبرت بويل أن الغازات لها استجابة مثيرة للاهتمام

حين يتم وضعها في أوعية وتغيير أحجامها.

خذ قنينة فارغة وأغلق غطاءها، لإغلاق الوعاء.

الآن قم بالضغط على القنينة، ما الذي يحدث؟

الضغط داخل القنينة يرتفع حين ينقص حجم الوعاء.

ويمكنك أن تقلص حجم الوعاء إلى درجة معينة قبل أن يدفع يدك.

هذا ما يسمى بالتناسب العكسي، وهو يتغير بنفس المعدل لكل غاز.

يسمح قانون بويل للكيميائيين بتوقع حجم أي غاز تحت أي مستوى ضغط

لأن العلاقة بينهما هي دائما نفسها.

في سنة 1780، لاحظ جاك تشارلز علاقة مختلفة بين الغازات ودرجة حرارتها.

إن رأيتم منطاد هواء ساخن من قبل فإنكم قد عاينتم اشتغال هذا القانون.

حين توضع البالونات أرضا، تكون مسطحة.

وبدل نفخ المنطاد كبالون حفلات، يستخدمون شعلة ضخمة لتسخين الهواء داخله.

وبزيادة حرارة الهواء، يبدأ المنطاد في الانتفاخ بزيادة حجم الغاز.

كلما زادت حرارة الغاز يصبح الحجم أكبر، وذلك هو قانون تشارلز.

لاحظوا أن هذا القانون يختلف عن قانون بويل.

قانون تشارلز هو علاقة مباشرة.

بزيادة درجة الحرارة، يزداد الحجم كذلك.

القانون الثالث يسهل عرضه كذلك.

حين تنفخ بالونات الحفلات، يزداد الحجم.

وأنت تنفخ، تدخل أكثر فأكثر من جزيئات الغاز إلى البالون من رئتيك.

وهذا يجعل حجم البالون يزداد. وذلك قانون أفوغادرو.

وبزيادة عدد جزيئات الغاز المضافة إلى الوعاء،

يزداد الحجم كذلك.

إن أضفت عددا كثيرا من الجزيئات، حسنا، تعرفون ماذا سيحدث.

القوانين موجودة في كل مكان، حتى في الجزيئات الصغيرة من الغاز.

إن قمت بعصرها، تنضغط الجزيئات مع بعضها البعض ويزداد الضغط.

حجم أقل يعني ضغطا أكبر لأن تلك الجزيئات تدفع بدورها.

وبزيادة درجة الحرارة، يبتعد الغاز من واحدة لأخرى، ويرتفع الحجم كذلك.

وأخيرا، حين تضيف غازا للوعاء المغلق، سيتمدد حجم الوعاء.

لكن احترس من عدم زيادة الكثير، لأنه قد ينتهي بك الأمر ببالون منفجر.