صف كيف تؤثر كتلة جسيم الغاز في معدل انتشاره وتدفقه
صف كيف تؤثر كتلة الجسيم الغازي على معدل انتشاره وتدفقه
تعرف علينا في مخزن المعلومات للإجابة على سؤال صف كيف تؤثر كتلة الجسيم الغازي على معدل انتشاره وتدفقه نظرًا لوجود العديد من الخصائص المختلفة للغازات التي تؤثر على كتلتها وحجمها ، وعندما يتم إدخال عينة من الغاز بجزء واحد في حاوية مغلقة ، سيحدث تشتت سريع جدًا لجزيئاته في جميع أنحاء الحاوية ، تسمى هذه العملية بالانتشار وهنا يجب استخدام قانون التدفق أو الانتشار.
صاغ الكيميائي توماس جراهام قانون الانتشار أو التدفق ، الذي جاء نصه على النحو التالي (معدل تدفق الغازات يتناسب عكسيا مع الجذر التربيعي لكتلتها المولية) ، ومن هذا القانون يتضح أن العلاقة بين الانتشار و الكتلة ليست مباشرة ولكنها معكوسة ، مما يعني أن سرعة الجسيم الثقيل وطاقته الحركية أقل. كما أن تفاعل الأجسام الكبيرة مع بيئتها يكون أكبر مما ينتج عنه تباطؤ ، ومن ثم يكون انتشار الجزيئات الثقيلة الكبيرة أبطأ مقارنة بالجزيئات الصغيرة والخفيفة.
هل يزداد معدل الانتشار والتدفق مع زيادة الكتلة
الغازات هي إحدى الحالات الثلاث للمادة إلى جانب الحالة الصلبة والسائلة. من خلال تحديد خصائص الغازات ، يصبح من السهل معرفة الإجابة على هذا السؤال. هذه الخصائص هي:
- تتكون الغازات من أعداد هائلة من الجسيمات النانوية التي تكون متباعدة عند مقارنتها بحجمها.
- الغازات شديدة الانضغاط ، وتنتشر بسرعة مع انخفاض الضغط عليها.
- تتمتع جزيئات الغاز بطاقة حركية عالية تجعلها تتحرك بشكل عشوائي في أكثر من اتجاه دون توقف وفي خطوط مستقيمة.
- لا يمتلك الغاز القدرة على محاولة تغيير شكله ، لكنه يأخذ شكل المساحة التي يتحد فيها ، مما يجعله ليس بحجم ثابت.
- الروابط بين الجزيئات أو الذرات ضعيفة والمسافات متباعدة.
- تتميز الغازات بقدرة انتشار عالية ، مما يؤثر على معدل انتشار كتلتها ، فكلما زادت كتلة الغاز ، انخفض معدل انتشاره وأضعف.
- لا يوجد تنافر أو تجاذب بين جزيئات الغاز وهو (افتراض الغاز المثالي).
- تتصادم جزيئات الغاز مع بعضها نتيجة لحركتها العشوائية السريعة ، وعندما ترتفع درجة الحرارة تزداد سرعة الجزيئات وتشتد التصادمات ويزداد معدلها.
من خلال الخصائص المذكورة أعلاه ، من الواضح أنه كلما زادت كتلة الغاز ، انخفض معدل انتشاره ، وكلما انخفضت كتلته ، زاد انتشاره ، وليس العكس.
جسيم غازي
- لكل غاز كتل مختلفة لكل جسيم.
- غالبًا ما تسمى كثافة كتلة الغاز (الكثافة) ، وهو المقصود بكتلة الغاز بالنسبة إلى حجمه ، مما يشير إلى أن الكتلة تساوي الكثافة.
- تتصرف جزيئات الغاز بشكل مثالي في نفس الظروف (مثل الضغط ودرجة الحرارة) ، وتتغير حركتها مع هذه الظروف.
- من الممكن تحديد عدد جسيمات الغاز المعروفة بـ (عدد المولات) في ظل مجموعة معينة من الشروط ، في حالة قياس كثافة الغاز ، حيث يمكن تحديد الوزن الجزيئي لإحدى الجسيمات الغازية. المركبات من خلال كثافة الغاز.
العوامل المؤثرة في الغازات
هناك بعض العوامل التي لها تأثير على معدل انتشار الغازات وخصائصها ، ومن أبرزها:
- الحجم.
- درجة الحرارة.
- الضغط: الضغط الذي يقع على الغازات يتناسب عكسياً مع حجم الغاز ، مما يعني أنه كلما زاد الضغط على الغاز ، قل حجمه.
قوانين الغازات الثلاثة
هناك ثلاثة قوانين ، عندما يتم تطبيق أحدها على الغازات ، فإنه يؤثر على خصائصها. تلك القوانين هي:
- قانون جاي لوساك: في حاوية ذات حجم ثابت ، يتناسب ضغط الغاز طرديًا مع درجة الحرارة التي تؤثر على كل من الغاز والوعاء.
- تشارلز لو: عندما يكون الضغط ثابتًا ، فإن حجم عينة الغاز يتناسب طرديًا مع درجة الحرارة التي تؤثر على العينة.
- قانون بويل: عندما تكون درجة الحرارة ثابتة ، يتناسب ضغط الغاز عكسياً مع حجمه.
في نهاية مقالنا ، أجبنا مطولاً عن السؤال المطروح صف كيف تؤثر كتلة الجسيم الغازي على معدل انتشاره وتدفقه كما أوضحنا أنه كلما زادت كتلة الغازات وانتشارها وتدفقها ، وشرحنا أهم خصائص الغازات والعوامل التي تؤثر على تلك الخصائص ، نتمنى أن تكون مقالتنا قد أفادتكم.
