يتناسب حجم كمية معينة من الغاز عكسياً مع الضغط المطبق عليه عندما تظل درجة حرارته ثابتة. أن هناك أشياء كثيرة من حولنا متجذرة في القوانين الفيزيائية التي تم اكتشافها وتستفيد من تطبيقاتها بشكل واقعي، ومن خلال موسوعة سنتعرف على أحدها.
يتناسب حجم كمية معينة من الغاز عكسياً مع الضغط عليه عندما تظل درجة حرارته ثابتة
- الجواب على هذا السؤال التربوي هو قانون بويل.
- يهتم قانون بويل بدراسة العلاقات بين الغازات والسوائل وتأثير كل منهما على الآخر.
- هذا القانون هو أحد أشهر قوانين الغازات. لذلك، تم اشتقاق بعض قوانين الغاز منه أيضًا.
- أُطلق على القانون هذا الاسم لأنه اكتشفه عالم فيزيائي يُدعى روبرت بويل، وجد أن هناك علاقة عكسية بين كمية الغاز والضغط.
تطبيقات عملية لقانون بويل
هناك عدة تطبيقات يمكن من خلالها فهم قانون بويل
عملية الغوص
- تعتبر عملية الغوص من أشهر تطبيقات قانون بويل، فعند الغوص لمسافات عميقة في البحار يكون الضغط أعلى وقد يتعرض الغطاس في هذه الحالة لانفجار أعضاء جسمه بسبب الضغط والدخول. الغازات في عروق جسده إذا لم ينتبه للمسافات العميقة التي يغطس فيها لذلك هناك معدات خاصة لحساب الضغط ومقارنته بالعمق الذي يقع فيه.
- لذلك يخرج الغطاس ببطء عندما يصل إلى مسافات عميقة لتجنب حدوث ضغط يؤدي إلى الموت.
الحقن الطبية
- عندما ينخفض حجم السائل الطبي في الأنبوب مما يؤدي بدوره إلى الضغط على السائل واندفاعه، ثم يتم حقن جسم المريض به بعد ذلك.
لماذا يستخدم الزئبق في قانون بويل
- يستخدم الزئبق في قانون بويل لما له من خصائص خاصة لاحتوائه على كثافة عالية، بالإضافة إلى كونه مركب بعد تعرضه لدرجة حرارة عالية.
- كما يصعب التبخر خلال فترة العمل ويسهل رؤية لونه الأبيض الشفاف، ويعتبر من المواد المتماسكة مع ذراته.
من هو الفيزيائي بويل
- وهو فيزيائي ومؤلف أشهر قانون للغازات.
- ولد روبرت بويل في 25 يناير 1627 في مقاطعة أيرلندا.
- توفي في 31 ديسمبر 1691 في لندن بإنجلترا.
- يعتبر من أشهر علماء الفيزياء في القرن السابع عشر.
- كما اشتهر بكونه فيلسوفًا إلى جانب شهرته كفيزيائي وكيميائي، وكان لديه بعض الاهتمامات الأخرى، بما في ذلك الطب والجيولوجيا والتاريخ.
- ترجم الكتاب المقدس إلى عدة لغات في عام 1660 م وكان له بعض الاهتمامات الدينية.
ما هي قوانين الغاز الأخرى
- قبل إدراج قوانين الغازات الأخرى، يجدر تحديد الغازات التي هي إحدى حالات المادة وتأخذ شكلاً سائلًا وفقًا لاسم الفيزيائيين، حيث لا يمكن لمسها بشرح طريقة ملموسة أو ملموسة، بالإضافة إلى أنها ليست كذلك. يحكمها حجم أو شكل معين، ولكن إذا تعرضت للضغط أو الحرارة فإنها تغير شكل جزيئاتها.
- بالرجوع مرة أخرى إلى قوانين الغاز، فإن قوانين الغاز لا تقتصر على قانون بويل فقط، على الرغم من أنه أحد القوانين الرئيسية، لكنه ليس القانون الوحيد، حيث يوجد أيضًا بعض العلماء الذين لديهم اكتشافات تتعلق بالغاز، بما في ذلك الأتى
قانون تشارلز
- إنه أحد القوانين التي تهتم بفهم العلاقة بين كل من الغاز ودرجة الحرارة، والتي تنص على أن الغاز الموجود يتناسب طرديًا، وليس متناسبًا عكسياً مع درجة الحرارة. سمي القانون على اسم العالم الفرنسي جاك تشارلز.
- من بين تطبيقات الحياة لقانون تشارلز منطاد الهواء الساخن الذي يتمدد عند تسخينه وينكمش عند تعرضه للهواء البارد.
- بالإضافة إلى تورم المخبوزات أو الخميرة عند التعرض للهواء الساخن، تتوسع الذرات وتنتفخ.
قانون جاي لوساك
- كما أنه أحد قوانين الغاز ويشبه قانون تشارلز بعد شيء لأنه مهتم بدراسة العلاقة بين حجم الغاز ودرجة الحرارة والعلاقة المباشرة بينهما.
- الإطارات هي أحد التطبيقات العملية لقانون جاي-لوساك، والتي تنفجر خلال أشهر الصيف الحارة في درجات حرارة عالية نتيجة لتمددها بفعل الحرارة.
وها نحن قد وصلنا إلى نهاية جولتنا بعد أن أجابنا على حجم كمية معينة من الغاز يتناسب عكسياً مع الضغط الواقع عليه عندما تكون درجة حرارته ثابتة. لقد تطرقنا إلى التطبيقات العملية لقانون بويل في حياتنا اليومية، وتطرقنا أيضًا إلى العالم الشهير الذي لديه القانون.