فيديو السؤال: إيجاد ضغط غاز يضغط عند درجة حرارة ثابتة الفيزياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

يوجد غاز حجمه متران مكعبان عند ضغط مقداره 500 باسكال. انضغط الغاز عند درجة حرارة ثابتة إلى حجم 0.5 متر مكعب. ما ضغط الغاز بعد انضغاطه؟

دعونا نفترض أن هذا هو الغاز، وحجمه الابتدائي ‪𝑉‬‏ واحد يساوي مترين مكعبين، وضغطه الابتدائي ‪𝑃‬‏ واحد يساوي 500 باسكال. ينضغط الغاز عند درجة حرارة ثابتة؛ بحيث يصبح حجمه النهائي ‪𝑉‬‏ اثنين يساوي 0.5 متر مكعب. بناء على كل هذه المعطيات، نريد إيجاد ضغط الغاز بعد انضغاطه الذي سنرمز له بالرمز ‪𝑃‬‏ اثنين.

يمكننا تذكر قانون تجريبي للغاز يسمى قانون بويل. ينص هذا القانون على أنه عندما يتغير ضغط الغاز ‪𝑃‬‏، أو حجمه ‪𝑉‬‏، في حين تظل درجة حرارة الغاز ثابتة، فإن حاصل ضرب ‪𝑃‬‏ في ‪𝑉‬‏ عند أي لحظة يساوي القيمة نفسها. يعني قانون بويل أننا إذا أخذنا حاصل ضرب الضغط الابتدائي للغاز وحجمه الابتدائي؛ أي ‪𝑃‬‏ واحد في ‪𝑉‬‏ واحد، فإن هذا سيساوي حاصل ضرب ضغط الغاز وحجمه بعد انضغاطه؛ أي ‪𝑃‬‏ اثنين في ‪𝑉‬‏ اثنين. وهذا ما نعنيه بقولنا إن ‪𝑃‬‏ في ‪𝑉‬‏ لغاز عند درجة حرارة ثابتة يساوي قيمة ثابتة.

نظرًا لأننا نريد إيجاد قيمة الضغط ‪𝑃‬‏ اثنين لنجعل ‪𝑃‬‏ اثنين في طرف بمفرده، بقسمة طرفي المعادلة على الحجم ‪𝑉‬‏ اثنين. هذا يحذف ‪𝑉‬‏ اثنين من اليمين، ونجد أن ‪𝑃‬‏ اثنين يساوي ‪𝑃‬‏ واحد في نسبة الحجمين ‪𝑉‬‏ واحد إلى ‪𝑉‬‏ اثنين. بالتعويض نجد أن ‪𝑃‬‏ واحد يساوي 500 باسكال، و‪𝑉‬‏ واحد يساوي مترين مكعبين، و‪𝑉‬‏ اثنين يساوي 0.5 متر مكعب. لاحظ أن وحدتي المتر المكعب في البسط والمقام ستحذفان. بعد ذلك، اثنان مقسومًا على 0.5 يساوي أربعة. ومن ثم فإن الضغط ‪𝑃‬‏ اثنين يساوي 500 باسكال في أربعة، أو 2000 باسكال. هذا هو ضغط الغاز بعد انضغاطه.