تعليم

تفسير سبب استخدام نظرية الحركة الجزيئية لتفسير سلوك الغازات

تفسير سبب استخدام نظرية الحركة الجزيئية لتفسير سلوك الغازات

تفسير سبب استخدام نظرية الحركة الجزيئية لتفسير سلوك الغازات، سوف نتحدث في هذا المقال عن تفسير سبب استخدام نظرية الحركة الجزيئية لتفسير سلوك الغازات تعتبر الغازات مواد  بزل العلماء الكثير من الجهد الجسماني والذهني حتي يتمكنو من تحديد حركتها وافتراضها، وايضا يوجد بعض النظريات التي تشرح الحركة الجزيئية للغازات وهنا سوف نتحدث عن تفسير سبب استخدام نظرية الحركة الجزيئية لتفسير سلوك الغازات.

ما هي نظرية الحركة الجزيئية لشرح سلوك الغازات؟

  • النظرية الحركية الجزيئية لشرح سلوك الغازات هي الحركة غير المنضبطة للجزيئات “العشوائية” ، والتي تنتج عن تكوينها عند درجات حرارة معينة.
  • مع زيادة سرعة جزيئات الغاز عند ارتفاع درجة الحرارة ، تجدر الإشارة إلى أن سرعة الجزيئات تتأثر بوزن الجزيء ، حيث تزيد الجزيئات الخفيفة من سرعتها عند نفس درجة حرارة جزيئات الغاز الثقيل.
  • على سبيل المثال ، جزيئات الهيدروجين الخفيفة عند وضعها في درجة حرارة معينة تزيد من سرعتها مقارنة بجزيئات الأكسجين الثقيلة التي توضع في نفس درجة الحرارة.
  • والعلاقة التي تحكم الحركة الجزيئية للغازات ودرجات الحرارة يتم التحكم فيها من خلال “نظرية التوزيع المتساوي”.

ما هي افتراضات نظرية الحركة الجزيئية لحركة الغازات؟

هناك عدد من الافتراضات التي وضعتها النظرية الحركية الجزيئية لشرح سلوك الغاز عند درجة حرارة أعلى:

  • يتكون الغاز من عدد من الجسيمات الصغيرة ، وهذه الجسيمات ، إذا اجتمعت مع بعضها البعض ، ينتج عنها حجم إجمالي أصغر بكثير من الحاوية التي تم وضعها فيها.
  • يشير هذا إلى أن المسافة بين كل جسيم في المادة الغازية أكبر بكثير من مقياس الجزء المكون للغاز نفسه.
  • تفترض النظرية أن الجسيمات التي يتكون منها الغاز لها نفس الكتلة.
  • تفترض النظرية أيضًا أن العدد المراد تقديره في جزيئات الغاز كبير جدًا بحيث لا يمكن معالجته إحصائيًا.
  • الجزيئات التي يتكون منها الغاز تتحرك باستمرار ، وهذه الحركة سريعة وعشوائية.
  • تفترض النظرية أن الجزيئات التي يتكون منها الغاز مرنة للغاية وذات شكل كروي ، ويرجع ذلك إلى حقيقة أن هذه الجزيئات تتصادم مع بعضها البعض وكذلك جدار الحاوية التي توجد بها ، وهذا يدل على أن هذه الاصطدامات هي تصادمات مرنة.
  • لا يوجد تجاذب أو قوة بين الجزيئات في الغاز مع بعضها البعض ، مما يشير إلى أن التأثيرات بينهما ضعيفة جدًا لدرجة أنها تكاد لا تذكر ، أي أنها تصادمات فقط.

نتائج فروض النظرية

وهناك عدد من النتائج التي تم التوصل إليها من خلال الفرضيات التي طرحها للنظرية وهي:

  • يمكن التغاضي عن التأثيرات الخاصة لنظرية النسبية وإهمالها.
  • يمكن أيضًا تجاهل تأثيرات ميكانيكا الكم ، نظرًا لأن متوسط ​​المسافة بين جزيئات الغاز أكبر بكثير من “الطول الموجي de Broglie” ، لذلك يمكن التعامل مع جزيئات الغاز كأشياء عادية.
  • منذ ما ذكرناه سابقًا وإمكانية تطبيق الشرطين على جزيئات الغاز ، يمكن التعامل مع حركة هذه الجزيئات من خلال الميكانيكا الكلاسيكية.
  • هذا يدل على أن معادلات حركة الجزيئات معكوسة مع الزمن ، “أي أنه تصادم عكسي مع الزمن”.
  • في حالة افتراض وجود تصادم بين كرتين من كرات البلياردو فليكن كرة A وكرة B ، فالسرعة الأولى هي AA والسرعة الثانية AB ، ثم ينتج عن التصادم بينهما سرعتان جديدتان ، وهي za * والثاني هو zb *.
  • وانعكاس الزمن هنا يشير إلى أن عملية الاصطدام يمكن أن تبدأ في الاتجاه المعاكس ، حيث ع * ، ع ب * ، وعند الاصطدام ينتج السرعة ع ، والسرعة ع ب ، وهذا الانعكاس ينطبق على زوايا الحركة ، سواء كان ذلك من قبل الاصطدام أو بعد الاصطدام.
  • تعتمد الطاقة الناتجة عن حركة الجزيئات في الغاز على درجة الحرارة فقط.
  • الوقت المقدر لتصادم الجسيمات بجدار الحاوية التي توجد فيها صغير جدًا مقارنة بوقت الاصطدامات المتتالية ، لذلك يمكن تجاهله.
  • حدث تطور لدراسة حركة الجزيئات من خلال درجات الحرارة ، وتم أخذ أحجام الجزيئات في الاعتبار ، مما دفع العلماء إلى وصف خصائص هذه الغازات بأكثر من طريقة ، وهي دقيقة للغاية ، وهذا يتضح في “معادلة بولتزمان”.

اشرح سبب استخدام النظرية الحركية الجزيئية لشرح سلوك الغازات

  • تشرح نظرية الحركة الجزيئية كلاً من درجة الحرارة والضغط على المستوى الجزيئي.
  • نظرًا لأن ضغط الغاز هو نتاج الاصطدامات بين الجزيئات وجدران الحاوية التي يوجد بها الغاز ، فإن قوة هذا الضغط تعتمد على سرعة الجزيئات وكذلك نشاط الجزيء ، في بالإضافة إلى معدل اصطدام الحاوية.
  • أما الدرجة المطلقة للغاز فهي مقياس لمتوسط ​​طاقة حركة الجزيئات.
  • يشير هذا إلى أنه إذا تم وضع غازين في نفس درجة الحرارة ، فإن الجزيئات لها نفس معدل الطاقة الحركية.
  • وفقًا لذلك ، تزداد الطاقة الحركية للجزيئات مع زيادة درجة الحرارة.
  • توضح النظرية أن الجزيئات في الغاز تأخذ سرعات مختلفة في لحظات مختلفة ، وذلك من خلال حقيقة أنه عندما يكون الجزيء منفردًا ، فإن سرعته مختلفة.
  • وفي بعض الأحيان ، عندما تكون الجسيمات سريعة جدًا ، فإنها تنحرف في مسارها.
  • أيضًا ، تشرح نظرية الحركة الجزيئية هذه فهم قوانين الغاز ، لذا فهي تشرح حركة جزيئات الغاز ، وهذه القوانين هي:

1 تأثير زيادة الحجم مع درجة حرارة ثابتة درجة

  • إذا كانت درجة الحرارة التي يتعرض لها الغاز ثابتة ، فإن متوسط ​​حركة الجزيئات في الغاز يظل ثابتًا أيضًا ولا يتغير.
  • في حالة زيادة الحجم ، يؤدي ذلك إلى تحريك الجسيمات لمسافات أطول بين الاصطدامات ، وفي هذه الحالة معدل الاصطدام بين جدران الوعاء في فترة زمنية ، يؤدي ذلك إلى انخفاض الضغط.

2 تأثير زيادة درجة الحرارة عندما يكون الحجم ثابتًا

  • في حالة ارتفاع درجة الحرارة ، يشير هذا إلى زيادة متوسط ​​الطاقة الحركية للجسيمات.
  • في حالة عدم وجود تغيير في حجم الجزيء في الغاز ، فإن هذا يؤدي إلى مزيد من التصادمات بين الجزيئات وجدران الوعاء لكل وحدة زمنية.
  • كذلك فإن الجزيئات عندما تصطدم بجدران الوعاء بقوة مما يؤدي إلى هذه النظرية تعمل على تفسير سبب زيادة الضغط.

ما هي الخصائص العامة للغازات؟

هناك عدد من الخصائص التي تصف ماهية الغازات ، بما في ذلك:

  • تعتبر الغازات من المواد التي تتميز بقلة كثافتها ، وذلك لكون حجم الجزيئات المكونة للغاز صغير جدًا ، بالإضافة إلى أن المسافة بينها كبيرة جدًا بسبب ضعفها. من الروابط ، وهذا يؤدي إلى حقيقة أن حجم الغاز يتكون في الغالب من الفراغ.
  • الغازات لديها القدرة على التمدد والضغط ، من خلال حجم الحاوية التي يوضع فيها الغاز. من الممكن أن يتم وضع كمية صغيرة جدًا من الغاز في حاوية كبيرة ، حيث إنها تأخذ كل الحاوية بسبب تمدد جزيئاتها والعكس صحيح.
  • كما أن لها القدرة على الانتشار في وسائط مختلفة ، لأن جزيئات الغاز ليس لها سرعة ثابتة ، وتنتشر في الوسط الذي تتواجد فيه ، بالإضافة إلى قدرتها على التدفق.

في نهاية مقالنا نكون قد تحدثنا عن تفسير سبب استخدام نظرية الحركة الجزيئية لتفسير سلوك الغازات، وتعرفنا علي الكثير من المعلومات التي تتعلق بالنظرية الحركية الجزيئية، وتعرفنا علي سلوك الغازات.

 

السابق
من هي زوجة رامي جمال
التالي
من هو مخرج مسرحية الماريشال عمار