حجم كمية محددة من الغاز يتناسب عكسياً مع الضغط الواقع عليه عند ثبوت درجة حرارته إحدى الأسئلة في مناهج الفيزياء الذي شغل محركات البحث من قبل الطلاب وبشكل عام فإن قوانين الفيزياء تهدف إلى إطلاق مجموعة من الحقائق العلمية وربط تطبيقاتها في الواقع، إذ أنه إذا نظرنا حلونا وجدنا بأن هنالك العديد من الأشياء الموجودة حولنا ترجع في أصلها إلى قوانين فيزيائية تم اكتشافه والاستفادة من تطبيقاتها واقعيا سوف نتعرف على واحدة من تلك.
حجم كمية محددة من الغاز يتناسب عكسياً مع الضغط الواقع عليه عند ثبوت درجة حرارته
- تتضمن الإجابة على هذا السؤال التعليمي هو قانون بويل.
- يهتم قانون بويل بدراسة العلاقات ما بين الغازات والسوائل وتأثير كل منهما في الأخر.
- يعد هذا القانون من أشهر قوانين الغازات؛ ولذلك تم اشتقاق بعض القوانين الخاصة بالغازات منه أيضا.
- سمى القانون بهذا الاسم بسبب اكتشافه على يد أحد علماء الفيزياء الذي يدعي روبرت بويل الذي وجد بأن هنالك علاقة عكسية ما بين كمية الغاز والضغط.
تطبيقات عملية على قانون بويل
هناك عدة تطبيقات يمكن من خلالها فهم قانون بويل وهى:
عملية الغوص
- تعد عملية الغوص من أشهر التطبيقات على قانون بويل، إذ أنه عند القيام بالغوص لمسافات عميقة في البحار فإن الضغط يكون أعلى وقد يتعرض الغواص في هذه الحالة إلى انفجار أجهزة جسمه بسبب الضغط ودخول الغازات إلى أوردة جسده إن لم يكن منتبها للمسافات العميقة التي يغوص فيها لذلك فإن هناك معدات خاصة بحساب الضغط ومقارنته بالعمق الواقع فيها.
- لذلك يقوم الغواص بالخروج ببطء عندما يصل إلى مسافات عميقة لتجنب حدوث الضغط الذي يؤدى إلى الوفاة.
الحقن الطبية
- عندما يقل حجم السائل الطبي في الأنبوب، الأمر الذي يؤدى بدوره إلى إحداث ضغطا على السائل واندفاعه منها، ومن ثم حقن جسم المريض بها بعد ذلك.
لماذا يستخدم الزئبق في قانون بويل
- يتم استخدام الزئبق في قانون بويل بسبب الخصائص المميزة له إذ أنه يحتوى على كثافة عالية، بالإضافة إلى أنه يتم تصنيعه بعد أن يتعرض إلى درجة حرارة عالية.
- كما أنه من الصعب تبخيره خلال فترة العمل ولونه الأبيض الشفاف الذي يسهُل رؤيته، كما يعتبر من المواد المتماسكة ذراتها.
من هو العالم الفيزيائي بويل
- هو أحد علماء الفيزياء وصاحب قانون الغازات الأشهر.
- ولد روبرت بويل في الـ25 من شهر يناير سنة 1627 في مقاطعة إيرلندا.
- توفي في الـ31 من شهر ديسمبر عام 1691 بمدينة لندن الإنجليزية.
- يعتبر من ضمن أشهر العلماء الفيزيائيين في القرن السابع عشر.
- كما اشتهر بكونه فيلسوف بجانب شهرته كفيزيائي وكيميائي، كما كانت له بعض الاهتمامات الأخري والتي كان من ضمنها الطب والجيولوجيا والتاريخ.
- قام بترجمة الكتاب المقدس إلى عدة لغات في عام 1660 ميلاديا وكانت له بعض الاهتمامات الدينية.
ما هي القوانين الأخري الخاصة بالغاز
- قبل سرد قوانين الغازات الأخرى يجدر بنا تعريف الغازات ألتي تعد من إحدى حالات المادة وهى تتخذ شكلا مائع بحسب تسمية علماء الفيزياء، إذ أنها لا يمكن لمسها بصورة حسية أو ملموسة، بالإضافة إلى أنها لا يحكمها حجم أو شكل معين ولكنها في حال تعرضها للضغط أو الحرارة فأنها تقوم بتغيير شكل الجزيئات الخاصة بها.
- بالرجوع مرة أخرى إلى قوانين الغازات فأنها لا تقتصر قوانين الغاز على قانون بويل فقط بالرغم من كونه إحدى القوانين الرئيسية لكنه ليس الوحيد، إذ أنه هناك بعض العلماء أيضا الذين كانت لهم اكتشافاتهم المتعلقة بالغاز، والتي كان من ضمنها الآتي:
قانون شارل
- وهو إحدى القوانين التي اهتمت بفهم العلاقة بين كلا من الغاز ودرجة الحرارة والتي نصت على أن الغاز الموجود يتناسب تناسبا طرديا وليس عكسيا مع درجة الحرارة، ولقد سمي القانون نسبة إلى جاك شارل العالم الفرنسي.
- ومن ضمن التطبيقات الحياتية لقانون شارل هو منطاد الهواء الساخن الذي يتمدد عند تسخينه وينكمش عند تعرضه للهواء البارد.
- بالإضافة إلى انتفاخ المخبوزات أو الخميرة فور تعرضها إلى هواء ساخن وتمدد الذرات وانتفاخها.
قانون جاي لوساك
- وهو أيضا إحدى قوانين الغاز ويشبه قانون شارل بعد الشئ لكونه يهتم بدراسة العلاقة بين حجم الغاز ودرجة الحرارة والعلاقة الطردية بينهما.
- يعتبرإطارات العجلة إحدى التطبيقات العملية على قانون جاى لوساك التي تنفجر أثناء أشهر الصيف الحرارة في درجات الحرارة العالية نتيجة تمددها بفعل الحرارة.
يسعدنا أنضمامكم لنا 🤩👇
https://t.me/school_ksa
