من خصائص الغازات
خصائص الغازات تحتوي الطبيعة على ثلاثة أنواع من المادة ، وهي صلبة وسائلة وغازية ، ولكل حالة من هذه الحالات عدد من الخصائص التي تختلف عن بعضها البعض ، وتتغير هذه المواد من حالة إلى أخرى عند تعرضها لعدد من الظروف المحددة مثل تحويل مادة صلبة إلى سائل في حالة التعرض لدرجة حرارة عالية وهذا ما يسمى الاندماج ، أو يحدث العكس في حالة التعرض لدرجات عالية من التجمد ، ويمكن تحويل المادة السائلة إلى غازية إذا تعرضت لدرجات حرارة عالية ، ومن خلال موقع المتجر سنتناول خصائص الغازات.
خصائص الغازات
تتوافر الغازات على نطاق واسع في الطبيعة ، حيث من أهم هذه الغازات غاز الأكسجين الذي يستخدمه الإنسان في عملية التنفس ولا يمكنه العيش بدونه ، وغاز ثاني أكسيد الكربون الذي تعيش به النباتات. الغاز نذكر تلك الخصائص في النقاط التالية:
- كثافة قليلة: الحالة الغازية أقل كثافة مقارنة بحالات المادة الأخرى مثل الحالة السائلة والصلبة ، حيث أنها تتميز بقلة الكثافة بسبب صغر حجم الجزيئات وطول المسافة الكبيرة بين كل جسيم من جسيمات المادة. ، ثم هناك العديد من الفراغات التي تجعل كثافة الغاز أقل كثافة.
- حجم وشكل غير مستقرين: يأخذ الغاز شكل الحاوية التي يوضع فيها ، وذلك بسبب ضعف قوى التجاذب بين جزيئات الغاز ، ومن ليس له شكل ثابت ، فإن حجم الغاز يعتمد على مقدار الضغط عليه بخلاف المواد الصلبة التي تتميز بحجمها وشكلها الثابت.
- الحركة الدائبة: تتميز الغازات باحتوائها على كمية عالية من الطاقة الحركية ، وكلما ارتفعت درجة الحرارة التي تتعرض لها يزيد من حركتها. حركة الغازات حركة عشوائية وسريعة. لا تفقد الغازات أي قدر من طاقتها الحركية على الرغم من اصطدام جزيئاتها ببعضها البعض. المادة السائلة تتحرك باستمرار ، لكنها تختلف معها في أن سرعة المادة السائلة أقل من سرعة المادة الغازية.
- انتشار سريع: تتسبب قوى الجاذبية الضعيفة بين جزيئات الغاز في انتشارها السريع في أقل وقت ممكن في أكبر مساحة متاحة ، حيث تعمل الجاذبية الضعيفة بين الجزيئات على الانتشار والابتعاد عن بعضها البعض دون أي مقاومة لها ، وبالتالي على عكس المواد الصلبة التي يصعب انتشارها بسبب قوة الجاذبية بين جزيئاتها ، لكنها تشبه الحالة السائلة للمادة في الانتشار ، بشرط أن تكون سرعة انتشار السوائل أقل من الغازات.
- الانضغاطية: ساعد التباعد بين جزيئات الغاز على انضغاطها ، وهو الضغط الذي يجعل الجزيئات أقرب إلى أقصى درجة ممكنة ، وبالتالي يتعارض مع كل من الحالة السائلة والصلبة ، والتي تتميز بتقارب جزيئاتها ، مما يجعلها يكون غير قابل للضغط.
تعريف الغاز
- يعني الغاز “حالة من الحالات الأساسية للمادة على سطح الأرض ، ويتكون الغاز من جزيئات ، حيث تتميز هذه الجسيمات بعدم وجود حجم أو شكل معين ، وامتلاكها كمية كبيرة من الطاقة الحركية ، وهي سريعة ينتشر بسبب ضعف التجاذب بين الجزيئات الموجودة فيه.
- يتكون الغاز من عدة أشكال للعنصر ، ذرات عنصر واحد ، مثل عنصر H2 أو Ar ، وقد يتكون من مركبات مثل co2 ، HCI ، وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن أن يتكون من مخاليط ، مثل الغاز الطبيعي والهواء |.
- تُستخدم درجة الحرارة والضغط لتصنيف ما إذا كانت المادة غازية أم لا.
- عند الاعتماد على درجة الحرارة والضغط ، تظهر عدة أمثلة على الغاز ، مثل الهواء والأوزون والأكسجين والهيدروجين والبخار أيضًا.
استخدامات الغاز
هناك أنواع عديدة من الغازات ، ولكل من هذه الغازات خصائص معينة وأهمية معينة ، فهناك عدد من الغازات تسمى الغازات الأولية ، والتي تتمثل في أحد عشر غازًا أساسيًا مقسمة إلى خمسة غازات نواة متجانسة ، وستة غازات أحادية النواة ، وهي متمثلة في الهيدروجين والأكسجين والفلور والكلور والنيتروجين والهيليوم والنيون وغاز الأرجون والكريبتون وغاز الزينون وغاز الردون ، وفي النقاط التالية نذكر استخدامات الغاز بشكل عام:
- مواقد الغاز: يستخدم البارون والغاز الطبيعي في مواقد الغاز والسيارات كوقود.
- أنظمة التبريد وصناعة النبيذ: ويتم ذلك باستخدام غاز ثاني أكسيد الكبريت الذي يعمل على صنع النبيذ وأنظمة التبريد حيث يعمل على تكوين غاز مبرد فيها.
- خلايا وقود الهيدروجين: يتم استخدامه في نوع خاص من المركبات ، تلك المركبات التي لا يمكنها العمل بدون خلايا وقود الهيدروجين.
- التطبيقات الطبية: يتم ذلك بغاز الأكسجين المستخدم في جميع أشكال الاحتراق وعملية اللحام بالغاز.
- اطارات السيارات: يستخدم غاز النيتروجين في نفخ إطارات السيارات ، لذلك يتم استخدامه في سيارات السباق.
- طفايات الحريق: يستخدم ثاني أكسيد الكربون في صناعة طفايات الحريق.
- ولاعات السجائر: يستخدم غاز البوتان في صناعة ولاعات السجائر ، كما يستخدم في صناعة مواقد الغاز الخاصة بالتخييم.
- صناعة المشروبات الغازية: حيث يستخدم ثاني أكسيد الكربون في صناعة جميع أنواع المشروبات الغازية.
قارن الغاز المثالي والغاز الحقيقي من حيث الحجم
هناك عدد من الاختلافات بين الغاز الحقيقي والغاز المثالي ، حيث يتم تعريف الغاز المثالي على أنه “غاز نظري يتناسب تمامًا مع المعادلة PV = NRT. نذكر الفروق بينهما في النقاط التالية:
| قارن | غاز مثالي | غاز حقيقي |
| من خلال الامتثال لقوانين الغاز | الغاز المثالي يخضع لجميع قوانين الغاز ، بغض النظر عن درجة الحرارة والضغط | يخضع الغاز الحقيقي لتأثير درجة الحرارة والضغط ، مما يؤثر بشكل أساسي على امتثاله لقوانين الغاز |
| الحجم الذي تشغله الغازات | لا تشغل الغازات المثالية أي حجم | الغازات الحقيقية تشغل أجزاء صغيرة بسبب صغر حجم جزيئاتها. |
| قوة الجاذبية | لا توجد قوة جاذبية بين جزيئات الغازات المثالية | توجد قوى جاذبية ضعيفة بين جزيئات الغازات الحقيقية ، وبالتالي فهي أخف في الكثافة من الغازات المثالية. |
| ضغط الغاز | ضغط الغازات في الغاز المثالي كبير | ضغط الغازات في الغاز الحقيقي ضعيف مقارنة بالغاز المثالي ؛ لأن الغازات المثالية تفتقر إلى الترابط بين جزيئاتها. |
| حجم جزيئات الغاز | حجم الجسيمات الصغيرة | حجم الجسيمات الكبيرة |
| التصادم بين جزيئات الغاز | لا يتصادم الغاز المثالي بين جزيئات الغاز | الاصطدامات في الغاز الحقيقي غير مرنة |
| ما هي الغازات؟ | الغاز المثالي هو غاز افتراضي غير موجود في الواقع ولا يتفاعل مع الغازات الأخرى | يتفاعل الغاز الحقيقي مع الغازات الأخرى |
خصائص الغازات المثالية
هناك عدد من الخصائص التي تميز الغازات المثالية عن غيرها. نذكر هذه الخصائص في النقاط التالية:
- معامل التمدد الحراري a يعتمد على درجة حرارة الغازات ، بينما لا يعتمد على الطبيعة.
- معامل الانضغاط b بالمثل يعتمد على الضغط ، وهذا المعامل هو فقط لجميع الغازات.
- إذا كان الجزيء في الغازات المثالية يمر عبر سدادة مسامية من ضغط أعلى إلى ضغط أقل داخل الحاوية المعزولة ، فلن يكون هناك تغيير في درجات الحرارة المحددة ، بسبب نقص قوى الجاذبية بين جزيئات الغازات المثالية.
هذه هي الطريقة التي أنهينا بها مقالتنا خصائص الغازات ، كما اتضح أن الغازات لها مجموعة من الخصائص ، بما في ذلك الانتشار السريع والكثافة المنخفضة وقابلية الانضغاط وعدم وجود شكل ثابت كما في حالة المواد الصلبة ؛ هذا لأنه يأخذ شكل الحاوية التي توضع فيها ، نلتقي بك في مقال جديد بمعلومات جديدة على موقع المتجر.
