فيديو: الخواص الإجمالية للغازات المثالية

في هذا الفيديو، سوف نتعلم كيف نحسب العلاقة بين التغيرات في ضغط الغاز المثالي وحجمه ودرجة حرارته.

١٧:٣٧

‏نسخة الفيديو النصية

في هذا الفيديو، سوف نتحدث عن الخواص الإجمالية للغاز المثالي. سنتناول تحديدًا معادلة مفيدة للغاية تعرف باسم معادلة الغاز المثالي وتربط بين ثلاث خواص مهمة للغاز، وهي الحجم، ودرجة الحرارة، والضغط. لكن لكي نبدأ ذلك، دعونا نعرف أولًا ما المقصود تحديدًا بالخواص الإجمالية للغاز المثالي.

أولًا، ماذا تعني الخواص الإجمالية؟ تصف الخواص الإجمالية السلوك المشترك أو الجماعي لعدد كبير من الجسيمات. نعلم أن الغازات تتكون من جزيئات. وأي كمية من الغاز، حتى الصغيرة منها، تحتوي على عدد كبير من الجزيئات. هذا يعني أنه في معظم الحالات، إذا حاولنا وصف الخواص المفردة لكل جزيء من جزيئات الغاز، مثل سرعته وموضعه، فسرعان ما سنلاحظ أن الأمر شديد التعقيد. لا سيما أنه علينا قياس هذه الكميات في ثلاثة أبعاد، وأنها تتغير باستمرار. لذا بدلًا من ذلك كله، من الأسهل والأكثر نفعًا أن نفكر فقط في الخواص الإجمالية للغاز.

وإذا كان الغاز مثاليًا، تكون الخواص الإجمالية التي نقصدها هي حجم الغاز وضغطه ودرجة حرارته. تصف هذه الخواص السلوك المجمع لجزيئات الغاز. وبذلك يمكننا التفكير في الغاز بوصفه وحدة واحدة مترابطة بدلًا من مليارات الجزيئات المفردة. الأمر الثاني الذي نحتاج إلى تعريفه هو الغاز المثالي. عندما نستخدم كلمة «مثالي» في حياتنا اليومية، نقصد بها وصف شيء رائع أو ملائم للغاية. ويقصد بكلمة «مثالي» في العلوم معنى مشابه. فنستخدمها للإشارة إلى وصف مبسط وملائم لشيء ما.

لذا عندما نتحدث عن الغازات المثالية، فإننا نتحدث عن فكرة تقريبية مبسطة تصف سلوك الغاز. بكلمات أكثر تحديدًا، نعرف الغاز المثالي بأنه غاز يتكون من جزيئات لا تتأثر بعضها ببعض، وحجمها مهمل. بعبارة أخرى، نبسط وصفنا للغاز بقولنا إنه لا توجد قوى بين جزيئاته، مثل التنافر الكهروستاتيكي، وأن حجم هذه الجزيئات مهمل مقارنة بحجم الغاز بأكمله. السبب وراء تبسيط وصف الغاز بهذه الطريقة هو أن ذلك يجعل المعادلات الرياضيات المطلوبة لوصفه أبسط بكثير، مع المحافظة في الوقت نفسه على الدقة الكافية للاستفادة منها في كثير من الحالات.

لقد استخدم علماء الفيزياء هذين الافتراضين المبسطين للتوصل إلى معادلة بسيطة ومفيدة تربط بين هذه الخواص الإجمالية الثلاث للغازات. تعرف هذه المعادلة باسم معادلة الغاز المثالي، وتكتب هكذا. توضح لنا معادلة الغاز المثالي أن ضغط الغاز المثالي مضروبًا في حجمه يساوي ثابت تناسب ما مضروبًا في درجة حرارة الغاز. والضغط يساوي القوة على المساحة. عند الحديث عن ضغط غاز موجود في وعاء، نقصد الضغط الذي تؤثر به جزيئات الغاز على جدران الوعاء عن طريق الاصطدام بها. وضغط الغاز يساوي القوة الكلية التي تؤثر بها جزيئات الغاز على الجدران الداخلية للوعاء مقسومة على المساحة الداخلية الكلية لهذه الجدران.

ولأن لكل فعل رد فعل مساويًا له في المقدار ومضادًا له في الاتجاه، يمكننا التفكير في ذلك بطريقة عكسية. الضغط الذي يؤثر به الغاز على الوعاء الذي يحتويه هو الضغط نفسه بالضبط الذي يؤثر به الوعاء على الغاز. وحسب الحالة التي لدينا، قد يكون من الأسهل أحيانًا التفكير في ضغط الغاز باعتباره ضغطًا متجهًا نحو الخارج يؤثر على وعاء الغاز. لكن في حالات أخرى، قد يكون من الأسهل التفكير في الضغط على أنه ضغط متجه نحو الداخل يؤثر به الوعاء على الغاز. لكن التفكير في الضغط بهاتين الطريقتين المختلفتين لا يغير طريقة حساب قيمته.

فعندما نفكر في ضغط غاز موجود في وعاء، والذي تكون كميته قليلة نسبيًا في الغالب، يمكننا قياس الضغط عند أي نقطة في الغاز. وتكون قيم الضغط متساوية عند كل نقطة من هذه النقاط. ويقاس الضغط بوحدة الباسكال ورمزها ‪Pa‬‏. ولأن الضغط يساوي القوة على المساحة، فإن الباسكال الواحد يساوي نيوتن واحدًا لكل متر مربع. أما المتغير التالي في هذه المعادلة، وهو الحجم، فيسهل تصوره. فحجم الغاز هو مقدار الحيز ثلاثي الأبعاد الذي يشغله الغاز، ونقيسه بالمتر المكعب.

المتغير الثالث في هذه المعادلة هو درجة الحرارة. كما هو الحال مع معظم المعادلات الفيزيائية التي تتضمن درجة الحرارة، من الضروري جدًا أن تكون القيمة التي نستخدمها هنا مقيسة بالكلفن وليس بالدرجة السلزية. نتذكر أن صفر درجة سلزية على مقياس سلزيوس تعرف بأنها درجة تجمد الماء. لكن، نظريًا، أقل درجة حرارة لأي جسم هي في الواقع سالب ‪273.15‬‏ درجة سلزية. ومن ثم فإن هذه الحرارة المعروفة باسم الصفر المطلق هي الموضع الذي نحدد فيه نقطة الصفر على مقياس كلفن.

بخلاف موضعي نقطتي الصفر، مقياس كلفن ومقياس سلزيوس متطابقان. هذا يعني أن زيادة درجة الحرارة بمقدار درجة سلزية واحدة تساوي بالضبط زيادة درجة الحرارة بمقدار كلفن واحد، ما يعني أن درجة تجمد المياه تساوي ‪273.15‬‏ كلفن. بعبارة أخرى، درجة الحرارة المقيسة بالكلفن، التي يمكن أن نسميها ‪𝑇𝑘‬‏، تساوي درجة الحرارة المقيسة بالدرجة السلزية، التي يمكن أن نسميها ‪𝑇𝑐‬‏، زائد ‪273.15‬‏، لكننا في المعتاد نقرب هذه القيمة لأقرب ثلاثة أرقام معنوية، وبهذا نحصل على ‪273‬‏. عندما نستخدم معادلة الغاز المثالي، علينا التأكد من تحويل أي درجة حرارة سلزية معطاة إلى كلفن أولًا. وإلا سيكون ناتج العملية الحسابية خاطئًا.

آخر جزء نتناوله في هذه المعادلة هو ثابت التناسب ‪𝑘‬‏. الغرض من استخدام هذا الثابت في معادلة الغاز المثالي، حاله حال معظم الثوابت في المعادلات الفيزيائية، هو ضمان الحصول على إجابة بوحدة القياس الصحيحة. فمثلًا، إذا عوضنا عن قيمة الضغط بالباسكال وعن الحجم بالمتر المكعب، فسنحصل على درجة الحرارة بالكلفن. إحدى الحقائق المهمة التي تجب معرفتها عن ثابت التناسب هي أنه يعتمد على كمية الغاز.

ففي الواقع، تتناسب قيمة هذا الثابت مع عدد جزيئات الغاز. وهو ما يعني أن ثابت التناسب هذا لا يعد ثابتًا إلا عند بقاء عدد جزيئات الغاز ثابتًا دون تغيير. لذا، لا بد من الانتباه لذلك عند استخدام معادلة الغاز المثالي. ما دام عدد جزيئات الغاز لم يتغير، توضح لنا معادلة الغاز المثالي أن حاصل ضرب ضغط الغاز المثالي في حجمه يتناسب طرديًا مع درجة حرارته. والآن بعد أن عرفنا المقصود بالغاز المثالي وكيفية ارتباط خواصه الإجمالية بعضها ببعض باستخدام معادلة الغاز المثالي، لنلق نظرة على بعض الأمثلة.

أي الصيغ الآتية تمثل العلاقة بين الضغط والحجم ودرجة الحرارة المطلقة في الغاز المثالي تمثيلًا صحيحًا؟ (أ) ‪𝑃‬‏ على ‪𝑉‬‏ يتناسب طرديًا مع ‪𝑇‬‏، أم (ب) ‪𝑃‬‏ على ‪𝑇‬‏ يتناسب طرديًا مع ‪𝑉‬‏، أم (ج) ‪𝑃‬‏ في ‪𝑉‬‏ يتناسب طرديًا مع ‪𝑇‬‏، أم (د) ‪𝑉‬‏ على ‪𝑇‬‏ يتناسب طرديًا مع ‪𝑃‬‏، أم (هـ) ‪𝑉‬‏ على ‪𝑃‬‏ يتناسب طرديًا مع ‪𝑇‬‏.

في هذه المسألة، لدينا خمس صيغ مختلفة. وعلينا أن نحدد أي منها تمثل العلاقة بين هذه الكميات الثلاث بدقة. يمكننا بدء الحل بتذكر الرموز التي نستخدمها عمومًا لتمثيل هذه الكميات. نستخدم عادة الحرف ‪𝑃‬‏ للتعبير عن الضغط، والحرف ‪𝑉‬‏ للتعبير عن الحجم، والحرف ‪𝑇‬‏ للتعبير عن درجة الحرارة المطلقة. وبما أن كل إجابة من الإجابات المعطاة تحتوي على كل هذه الرموز الثلاثة، فهذا يعني أن هذه الإجابات كلها تمثل علاقة ما بين الكميات الثلاث التي تعنينا.

مفتاح حل المسألة الذي يمكن أن يساعدنا على تحديد الاختيار الصحيح هو مصطلح «الغاز المثالي». يمكننا أن نتذكر أن مصطلح الغاز المثالي هو وصف مبسط للغاز قائم على افتراض أن جزيئات الغاز حجمها مهمل ولا تتأثر بعضها ببعض. وثمة معادلة مهمة علينا دائمًا التفكير فيها عندما نسمع مصطلح الغاز المثالي. وهي معادلة الغاز المثالي: ‪𝑃𝑉‬‏ يساوي ‪𝑘𝑇‬‏. توضح لنا هذه المعادلة العلاقة بين ثلاث خواص من الخواص الإجمالية الرئيسية للغاز المثالي، وهي الضغط ‪𝑃‬‏ والحجم ‪𝑉‬‏ ودرجة الحرارة المطلقة ‪𝑇‬‏، وهي الكميات الثلاث نفسها التي تتناولها هذه المسألة.

لكن على الرغم من أن هذه المعادلة تعبر عن العلاقة الصحيحة بين الضغط والحجم ودرجة الحرارة المطلقة للغاز المثالي، فلا توجد أي إجابة تماثل هذه المعادلة. في الواقع، أول شيء قد نلاحظه في خيارات الإجابة هو أن أيًا منها لا يمثل معادلة بالرغم من أنها مكتوبة في صورة صيغ رياضية. نعني بذلك أنها لا تحتوي على علامة يساوي. وإنما تحتوي جميعها على هذا الرمز. وهو علامة التناسب. نستخدم هذه العلامة للتعبير عن حقيقة أن طرفي المعادلة يتناسبان طرديًا أحدهما مع الآخر.

على سبيل المثال، إذا كان المتغيران ‪𝐴‬‏ و‪𝐵‬‏ يتناسبان طرديًا، فيمكن التعبير عنهما بهذه الصيغة. يعني ذلك أنه على الرغم من أن هذين المتغيرين ليسا بالضرورة متساويين، فإنهما يزيدان وينقصان بالتناسب أحدهما مع الآخر. وهو ما يعني أننا إذا زدنا قيمة ‪𝐴‬‏ إلى الضعف مثلًا، أي ضربناه في اثنين، فسنلاحظ أن قيمة ‪𝐵‬‏ قد زادت إلى الضعف أيضًا. أو، على سبيل المثال، إذا ضربنا قيمة ‪𝐵‬‏ في ‪0.25‬‏، فسنجد أن قيمة ‪𝐴‬‏ تضرب في ‪0.25‬‏ أيضًا.

لعلك تتذكر أنه يمكن تحويل أي عبارة تناسب إلى عبارة تساوي. وهذا يعني أنه يمكننا تحويل عبارة مثل هذه التي تتضمن علامة تناسب إلى معادلة تتضمن علامة يساوي. يمكننا فعل ذلك ببساطة عن طريق استخدام علامة يساوي بدلًا من علامة التناسب ووضع ثابت التناسب، الذي يرمز له عادة بالحرف ‪𝐾‬‏، مضروبًا في أحد المتغيرين. ويعطينا ذلك معادلة تعبر عن العلاقة نفسها بالضبط بين ‪𝐴‬‏ و‪𝐵‬‏ التي تعبر عنها عبارة التناسب هذه. يمكننا أن نلاحظ في هذه المعادلة أننا إذا ضربنا ‪𝐵‬‏ في اثنين مثلًا، فستزيد قيمة ‪𝐴‬‏ إلى الضعف أيضًا؛ وذلك لأن ‪𝐴‬‏ يساوي حاصل ضرب عدد ما في ‪𝐵‬‏.

في هذه الحالة، يلعب ثابت التناسب ‪𝐾‬‏ دورًا في زيادة قيمة ‪𝐵‬‏، حيث ‪𝐾‬‏ في ‪𝐵‬‏ يساوي ‪𝐴‬‏ بالضبط. وفي الكثير من المعادلات الفيزيائية، نجد أن ثابت التناسب يلعب دورًا إضافيًا أيضًا يتمثل في ضمان أن تكون الوحدات الموجودة في الطرف الأيسر من المعادلة مكافئة للوحدات في الطرف الأيمن. وجدير بالملاحظة أيضًا أن ثمة طريقتين لتحويل عبارة التناسب هذه إلى معادلة. يمكننا كتابة ثابت التناسب في الطرف الأيمن من المعادلة بهذه الطريقة بحيث يكون مضروبًا في ‪𝐵‬‏. ويمكننا، بدلًا من ذلك، كتابة المعادلة بهذه الطريقة، حيث يكون ثابت التناسب مضروبًا في ‪𝐴‬‏.

من الضروري أن نلاحظ أن هاتين القيمتين لـ ‪𝐾‬‏ غير متساويتين؛ وذلك لأننا عرفنا ‪𝐾‬‏ بطريقة مختلفة في كل من المعادلتين. بل ويكون لهما، في الواقع، وحدتان مختلفتان أيضًا. فهما ثابتان مختلفان تمامًا. لهذا علينا أن نسمي أحدهما ‪𝐾‬‏ واحد والآخر ‪𝐾‬‏ اثنين للتمييز بينهما. وبذلك، أصبحت هاتان المعادلتان وعبارة التناسب متكافآت تمامًا. ومن الضروري أيضًا ملاحظة أن عبارات التناسب قد تتضمن أكثر من متغير واحد في كل طرف من طرفي علامة التناسب، وهو ما يمكننا ملاحظته في جميع خيارات الإجابة.

فمثلًا، يمكننا القول إن ‪𝐴‬‏ يتناسب مع ‪𝐵‬‏ في ‪𝐶‬‏. وفي هذه الحالة، إذا ضربنا قيمة ‪𝐴‬‏ في اثنين، فسنجد أن حاصل ضرب ‪𝐵‬‏ و‪𝐶‬‏ سيكون مضروبًا في اثنين أيضًا. ووجود أكثر من متغير في أي طرف من طرفي عبارة التناسب لا يغير طريقة تحويلها إلى معادلة. إذن، العبارة ‪𝐴‬‏ يتناسب مع ‪𝐵‬‏ في ‪𝐶‬‏ تكافئ ‪𝐴‬‏ يساوي ‪𝐾‬‏ واحد في ‪𝐵𝐶‬‏ أو ‪𝐾‬‏ اثنين في ‪𝐴‬‏ يساوي ‪𝐵𝐶‬‏.

بالرجوع إلى المسألة، يمكننا ملاحظة أن معادلة الغاز المثالي تعطينا العلاقة التي نريدها. لكن جميع الإجابات المتاحة عبارات تناسب. هذا يعني أنه يمكننا إيجاد الإجابة عن طريق تحويل هذه المعادلة إلى عبارة تناسب. في معادلة الغاز المثالي، يوجد متغيران هما ‪𝑃‬‏ و‪𝑣‬‏ في أحد طرفي المعادلة، ومتغير واحد هو ‪𝑇‬‏ في الطرف الآخر. ووجود ثابت التناسب هذا يعني أن المعادلة توضح أن ‪𝑃‬‏ في ‪𝑉‬‏ يتناسب طرديًا مع ‪𝑇‬‏. هاتان العبارتان تمثلان طريقتين متكافئتين للتعبير عن العلاقة ذاتها بين المتغيرات الثلاثة. ويمكننا أن نلاحظ كذلك أن عبارة التناسب هذه تمثل أحد خيارات الإجابة. إذن، الخيار (ج) هو الإجابة الصحيحة. فالصيغة التي تمثل العلاقة بين الضغط والحجم ودرجة الحرارة المطلقة في الغاز المثالي تمثيلًا صحيحًا هي ‪𝑃‬‏ في ‪𝑉‬‏ يتناسب طرديًا مع ‪𝑇‬‏.

بعد أن أجبنا عن هذه المسألة، دعونا نتناول مسألة أخرى.

أسطوانة غاز تحتوي على غاز حجمه ‪3.25‬‏ أمتار مكعبة عند ضغط ‪520‬‏ كيلو باسكال ودرجة حرارة ‪300‬‏ كلفن. عند أي درجة يصبح ضغط الغاز في الأسطوانة ‪865‬‏ كيلو باسكال؟ قرب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

تصف هذه المسألة أسطوانة غاز حجمها ‪3.25‬‏ أمتار مكعبة عند ضغط ‪520‬‏ كيلو باسكال، وهو ما يساوي ‪520000‬‏ باسكال، ودرجة حرارة ‪300‬‏ كلفن. ومطلوب منا حساب درجة الحرارة التي يصبح عندها ضغط الغاز في الأسطوانة ‪865‬‏ كيلو باسكال، أو ‪865000‬‏ باسكال. يمكننا تخيل أسطوانة الغاز ذاتها في وقت لاحق حيث يتغير الضغط إلى ‪865‬‏ كيلو باسكال أو ‪865000‬‏ باسكال، وتتغير درجة الحرارة إلى قيمة مجهولة علينا إيجادها. ولأننا نتحدث عن الأسطوانة نفسها، فيمكننا افتراض أن الحجم لا يتغير.

ونظرًا لأن لدينا هنا مجموعتين مختلفتين من القيم للكميات الثلاث: الحجم والضغط ودرجة الحرارة، دعونا نسم المجموعة الابتدائية من القيم على اليسار ‪𝑉‬‏ واحد و‪𝑃‬‏ واحد و‪𝑇‬‏ واحد، والقيم بعد التغيير على اليمين ‪𝑉‬‏ اثنين و‪𝑃‬‏ اثنين و‪𝑇‬‏ اثنين. مطلوب منا في هذه المسألة إيجاد قيمة ‪𝑇‬‏ اثنين. لنبدأ الحل، دعونا نفكر في المتغيرات التي علينا التعامل معها في هذه المسألة وأي المعادلات قد تساعدنا في الحل.

تطلب منا هذه المسألة التفكير في حجم الغاز وضغطه ودرجة حرارته. إحدى المعادلات التي تمثل لنا العلاقة بين هذه الكميات هي معادلة الغاز المثالي. توضح لنا هذه المعادلة أن ضغط الغاز المثالي مضروبًا في حجمه يساوي ثابت تناسب ما مضروبًا في درجة حرارة المطلقة لهذا الغاز. ويمكننا أن نتذكر أن معادلة الغاز المثالي تفترض أن جزيئات الغاز حجمها مهمل ولا تتأثر بعضها ببعض. بالرغم من أن هذا السؤال يتحدث عن غاز حقيقي، فما زال من المنطقي استخدام معادلة الغاز المثالي لحله؛ لأنها تعطينا إجابة دقيقة وليست بالغة التعقيد.

في هذه المسألة، نريد إيجاد قيمة ‪𝑇‬‏. لذا، فلنعد ترتيب معادلة الغاز المثالي ليصبح ‪𝑇‬‏ في طرف بمفرده، ونفعل ذلك من خلال قسمة طرفي المعادلة على ‪𝑘‬‏؛ ما يعطينا ‪𝑃𝑉‬‏ على ‪𝑘‬‏ يساوي ‪𝑇‬‏. وبما أنه يتعين علينا إيجاد درجة حرارة الغاز بعد زيادة الضغط، فمن المنطقي أن نعوض بالقيمتين ‪𝑉‬‏ اثنين و‪𝑃‬‏ اثنين في هذه المعادلة. وستوضح لنا المعادلة قيمة ‪𝑇‬‏ اثنين. لكن بالرغم من صحة ذلك عمليًا، إذا حاولنا تنفيذه، فسرعان ما سندرك أننا لا نعلم قيمة ‪𝑘‬‏. وهذا لأن قيمة الثابت ‪𝑘‬‏ تختلف حسب عدد جزيئات الغاز الذي نتعامل معه. فهي ليست مجرد قيمة ثابتة لكل الحالات.

إذن، بالشكل الحالي للمعادلة، لا يمكننا التعويض بقيمتي ‪𝑉‬‏ اثنين و‪𝑃‬‏ اثنين مباشرة لنحصل على قيمة ‪𝑇‬‏ اثنين. ولأن لدينا مجموعة من المعطيات تمثل الحالة الابتدائية للغاز، وهي حجمه وضغطه ودرجة حرارته، ثمة أمر آخر يمكننا فعله بمعادلة الغاز المثالي لإيجاد الإجابة. إذا بدأنا بـ ‪𝑃𝑉‬‏ يساوي ‪𝑘𝑇‬‏ وقسمنا طرفي المعادلة على ‪𝑇‬‏، فسنحصل على ‪𝑃𝑉‬‏ على ‪𝑇‬‏ يساوي ‪𝑘‬‏. ولأن كمية جزيئات الغاز في هذه المسألة ثابتة، فهذا يعني أن قيمة ‪𝑘‬‏ ثابتة أيضًا. بغض النظر عن طريقة تغيير الضغط أو الحجم أو درجة الحرارة لكمية ثابتة من الغاز، نلاحظ أن قيمة ‪𝑃𝑉‬‏ على ‪𝑇‬‏ تكون ثابتة دائمًا.

بعبارة أخرى، ‪𝑃‬‏ واحد في ‪𝑉‬‏ واحد على ‪𝑇‬‏ واحد يساوي ‪𝑃‬‏ اثنين في ‪𝑉‬‏ اثنين على ‪𝑇‬‏ اثنين. كتابة معادلة الغاز المثالي بهذه الصورة تكافئ بالفعل صيغتها الأكثر شيوعًا: ‪𝑃𝑉‬‏ يساوي ‪𝑘𝑇‬‏. لكنها تسهل حساب مقدار التغير الذي يطرأ على المتغيرات دون الحاجة إلى معرفة قيمة ‪𝑘‬‏. يمكننا استخدام هذه الصيغة لحل هذه المسألة. بما أننا نريد إيجاد قيمة ‪𝑇‬‏ اثنين، دعونا أولًا نعد ترتيب هذه المعادلة لنجعل ‪𝑇‬‏ اثنين في طرف بمفرده. أولًا، نضرب طرفي المعادلة في ‪𝑇‬‏ اثنين، ثم نضربهما في ‪𝑇‬‏ واحد، وأخيرًا نقسمهما على ‪𝑃‬‏ واحد ‪𝑉‬‏ واحد.

نستخدم المعادلة على هذه الصورة، ونحن نعرف درجة الحرارة الابتدائية للغاز وحجمه وضغطه الابتدائيين قبل زيادة الضغط، كما نعرف حجمه وضغطه بعد زيادة الضغط. وبالتالي يمكننا التعويض بكل هذه القيم وحساب قيمة ‪𝑇‬‏ اثنين. لنفرغ بعض المساحة أمامنا. نعلم أن ‪𝑇‬‏ واحد يساوي ‪300‬‏ كلفن، و‪𝑃‬‏ اثنين يساوي ‪865000‬‏ باسكال، و‪𝑉‬‏ اثنين يساوي ‪3.25‬‏ أمتار مكعبة، و‪𝑃‬‏ واحد يساوي ‪520000‬‏ باسكال، و‪𝑉‬‏ واحد يساوي ‪3.25‬‏ أمتار مكعبة أيضًا. بحساب ذلك كله باستخدام الآلة الحاسبة، نحصل على الإجابة ‪499.04‬‏ بوحدة الكلفن لأنها درجة حرارة. وبتقريب الإجابة إلى أقرب ثلاثة أرقام معنوية، نحصل على الإجابة النهائية ‪499‬‏ كلفن.

بعد أن تناولنا بعض المسائل، دعونا نلخص ما تحدثنا عنه في هذا الفيديو. أولًا، عرفنا الغاز المثالي بناء على افتراضين هما أن جزيئات الغاز حجمها مهمل ولا تتأثر بعضها ببعض. كما عرفنا الخواص الإجمالية على أنها خواص تنتج عن السلوك المشترك للعديد من الجسيمات. والخواص الإجمالية للغاز المثالي هي الضغط والحجم ودرجة الحرارة. عرفنا كيف ترتبط هذه الكميات الثلاث معًا من خلال معادلة الغاز المثالي ‪𝑃𝑉‬‏ يساوي ‪𝑘𝑇‬‏، حيث يتناسب ‪𝑘‬‏ مع عدد جزئيات الغاز.

وأخيرًا، عرفنا كيف نستخدم معادلة الغاز المثالي للحصول على الصيغة ‪𝑃‬‏ واحد في ‪𝑉‬‏ واحد على ‪𝑇‬‏ واحد يساوي ‪𝑃‬‏ اثنين في ‪𝑉‬‏ اثنين على ‪𝑇‬‏ اثنين. كما أوضحنا كيف نستخدم هذه المعادلة لحساب مقدار التغييرات التي تطرأ على ضغط الغاز وحجمه ودرجة حرارته دون الحاجة إلى معرفة قيمة ‪𝑘‬‏.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.