✓ درس 6.1 · كتاب الوزارة
مقدمة قوانين الغازات والحركة البراونية
الصف الثاني الثانوي
المدة 45 د
محتوى كامل
درس «مقدمة قوانين الغازات» — ثلاث تجارب منفصلة، جهاز بويل خطوة بخطوة، قانون شارل، وتأثير الحرارة على الضغط عند ثبوت الحجم.
اضغط أي أداة — لتوليد اختبارات وفلاش كارد وملخصات وتجارب من الدرس تفاعلياً
درس «مقدمة قوانين الغازات» — ثلاث تجارب منفصلة، جهاز بويل خطوة بخطوة، قانون شارل، وتأثير الحرارة على الضغط عند ثبوت الحجم.
فيزياء · قوانين الغازات · الوحدة 6
مقدمة قوانين الغازات والحركة البراونية
بويل · شارل · الضغط — ثلاث تجارب منفصلة
📖 الدرس
⏱ ~ دقيقة
📚 كتاب الوزارة
🎯
أهداف الدرس
- ✓التمييز بين قوانين بويل وشارل والضغط
- ✓خطوات جهاز بويل واستنتاج PV=ثابت
- ✓تجربة تمدد الغازات ومعامل التمدد الحجمي
- ✓أثر الحرارة على الضغط عند حجم ثابت
🎮
استكشف تفاعلي — الحركة البراونية 🔬
شاهد حبوب Pollen 🟡 تهتز عشوائيًا — جزيئات الماء 💧 تصطدم بها! زِد الحرارة 🔥 لتسرّع الحركة.
💡
لماذا ثلاث تجارب؟
قياس التمدد الحراري للغاز معقد — الحجم يتغير بتغير الضغط أو الحرارة أو كليهما (عكس الجوامد والسوائل). لدراسة سلوك الغاز نأخذ ثلاث متغيرات: الحجم V · الضغط P · درجة الحرارة T — ونثبت الثالث في كل تجربة:
1️⃣بويل: V و P عند ثبوت T
2️⃣شارل: V و T عند ثبوت P
3️⃣الضغط (جاي لوساك): P و T عند ثبوت V
🔬
جهاز بويل — الخطوات (1–7)
أنبوبة A (سحاحة مقلوبة) + أنبوبة B متحركة رأسيًا + زئبق · قائم رأسي على ثلاثة مسامير.
1نفتح صنبور A ونحرك B حتى سطح الزئبق في A عند المنتصف → سطحا الزئبق في مستوى أفقي
2نغلق صنبور A → نحسب Vol₁ و P₁ = Pa (من البارومتر H)
3نحرك B لأعلى → Vol₂ · h → P₂ = Pa + h
4نكرر لأعلى → Vol₃ · P₃
5نحرك B لأسفل → Vol₄ · P₄ = Pa − h
6نكرر لأسفل → Vol₅ · P₅
7نرسم Vol (رأسي) مقابل 1/P (أفقي) → خط مستقيم
قانون بويل (1)
عند ثبوت T: حاصل ضرب PV لكمية معينة من غاز = ثابت.
🌡️
أثر الحرارة في الحجم — تجربة الدورقين
دورقان متساويان · سدادة بأنبوبة منثنية فيها زئبق 2–3 cm · أحدهما O₂ والآخر هواء أو CO₂ · مغموران في ماء.
🔥نضيف ماء ساخن → خيط الزئبق يتحرك مسافتين متساويتين في الدورقين
📊الحجوم المتساوية من غازات مختلفة تتمدد بمقادير متساوية عند نفس ΔT وثبوت P → معامل تمدد حجمي واحد
معامل التمدد الحجمي αv
مقدار الزيادة في وحدة الحجم عند 0°C إذا ارتفعت الحرارة درجة واحدة مع ثبوت الضغط.
📏
جهاز شارل — الخطوات (1–5)
أنبوبة 30 cm قطر ~1 mm · قطرة زئبق · ترمومتر · مسطرة · غلاف زجاجي.
1جليد مجروش منصهر → تبريد الهواء إلى 0°C → قياس طول عمود الهواء (Vol)₀
2—
3بخار ماء → 100°C → قياس (Vol)₁₀₀
4رسم V vs t → خط مستقيم يقطع المحور الأفقي عند -273°C
5 — معادلة (2)
قانون شارل: عند ثبوت P يزداد حجم الغاز بمقدار 1/273 من حجمه عند 0°C لكل درجة مئوية — ولا تختلف من غاز لآخر. αv = 1/273 K⁻¹
🔥
أثر الحرارة على الضغط عند ثبوت الحجم
1دورق مسدود · أنبوبة شعبتين A,B · زئبق عند y,x · ضغط الهواء = Pa · درجة t₁°C
2غمر في ماء دافئ t₂°C → الزئبق ينخفض في A ويرتفع في B
3نصب زئبقًا حتى يعود A إلى x → حجم ثابت
4B يعلو عن A بمقدار h → ΔP = h cm Hg
5تكرار بغازات مختلفة: (أ) P يزداد بارتفاع T · (ب) الغازات المختلفة تزداد ضغوطها بنفس المقدار لنفس ΔT
معامل زيادة الضغط βp
مقدار الزيادة في وحدة الضغط عند 0°C إذا رُفعت الحرارة درجة واحدة عند ثبوت الحجم.
📝
تمارين — تدريب تفاعلي
🎯 قوانين الغازات — مقدمة
النتيجة: ٠ / ٦
قانون بويل — ثابت —
عرض الحل
PV = const عند T ثابت.
قانون شارل — ثابت —
عرض الحل
V ∝ T عند P ثابت.
بويل: → —
عرض الحل
قانون (1) من الكتاب.
K⁻¹ — يعني —
عرض الحل
شارل — نفس لجميع الغازات.
جهاز بويل — رسم Vol vs 1/P → —
عرض الحل
خطوة 7 من جهاز بويل.
قانون الضغط (جاي لوساك) — ثابت —
عرض الحل
P ∝ T عند V ثابت.