Loading AI tools
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
الغاز المثالي[1] (بالإنجليزية: ideal Gas) هو نموذج فيزيائي ثرموديناميك لتصرف المادة في الحالة الغازية. يفرض النموذج عدم وجود تفاعل بين جزيئات الغاز وأن جزيئات الغاز نقطية، لذا فإنه مناسب لوصف غازات ذات كثافة منخفضة، كما ينطبق على الغازات الخاملة مثل الهيليوم والنيون والآرغون التي لا تكوّن جزيئات وتكون ذراتها منفردة. هذا النموذج اكتشف في القرن 19.
صنف فرعي من | |
---|---|
الاستعمال | |
يدرسه | |
تعريف الصيغة | |
النقيض |
هذا النموذج يخضع خضوعا مطلقا لقانون بويل-ماريوط. ويخضع أيضا لقانون أفوجادرو
للغاز المثالي شروط وهي على النحو التالي:
فالغاز المثالي هو غاز افتراضي لتسهيل التعامل مع الكثير من المتغيرات في المواضيع التي تتناولها الديناميكا الحرارية. والفرضيات أو الشروط الثلاثة هي التي تجعل الغاز الحقيقي إذا وجد في هذه الظروف يتصرف كغاز مثالي.
حجم جزيئات الغاز مهملة بالنسبة للوعاء الذي يحتويه أي تحت ضغط منخفض:
لا يمكن أن يوجد غاز ندرسه إلا وجد في وعاء وإذا قمنا بحساب حجم جزيئات الغاز وقارناها بحجم الوعاء نجده مهملا وهذا يتحقق عندما يكون ضغط الغاز عند الضغط الجوي أو أقل وعند درجة حرارة الغرفة. أما إذا وجد في ظروف من الضغط العالي مثل غاز في جرة (كغاز الفرن المستخدم للطهي) فهو لن يتصرف كغاز مثالي ولا يمكن أن نهمل حجم الغاز بالنسبة للجرة.
التصادمات بين جزيئات الغاز تصادمات مرنة: (collision involving gas molecules are totally elastic)
هذا يفترض أن الجزئيات لا تفقد أي من طاقتها عندما تتصادم مع بعضها البعض.
حركة جزيئات الغاز حركة عشوائية دون مؤثرات خارجية:
الحركة العشوائية هي تلك الحركة التي لا تخضع لأي قانون فيزيائي يمكن أن يتنبأ بها وهذه الجزيئات تتحرك بهذه الطريقة ولا يمكن أن نعرف مسار أي جزيء وكيف سيكون، لذلك نفترض أن حركة الجزيئات حركة عشوائية.
طبعا هذه الفرضيات تتحقق في ظروف محددة وذلك للاقتراب قدر الإمكان لوضع قانون يحكم متغيرات الغاز (الضغط والحجم ودرجة الحرارة).
أو معادلة الحالة الحرارية لغاز مثالي وهي تصف غازا مثاليا وسلوكه عند تغير درجة الحرارة مثلاً. وقد شكلت تلك المعادلة كنتيجة لنتائج تجارب عديدة (قوانين الغازات). ثم استطاع لودفيغ بولتزمان عن طريق حساب الاحتمالات (ترموديناميكا إحصائية) تفسير سلوك الغاز على أساس بنية جسيمات الغاز.
تصف معادلة الغاز العامة دوال حالة غاز مثالي وعلاقة تلك الدوال ببعضها البعض من: درجة الحرارة، والضغط وحجم الغاز. وهي تكتب في الكيمياء والفيزياء بصيغ مختلفة ولكنها كلها لها مدلول واحد.
حيث:
ثابت الغازات العام، كما أن:
بواسطة المعادلة العامة للغازات بالإضافة إلى قوانين الديناميكا الحرارية يمكننا وصف عمليات الحركة الحرارية للغازات المثالية بطريقة الرياضيات.
على وجه العموم، يكفي معرفة واحدة من المعادلات أعلاه في كونها المعادلة العامة للغازات، مثل:
وفيها :
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.