توجد الغازات على سطح الأرض في الغلاف الجوي في درجة حرارة الأرض العادية 25 درجة وعند الضغط الجوي العادي وتكون في ثلاثة أشكال الحالة الغازية والحالة الصلبة والحالة السائلة ، حيث أن الغازات جزء أساسي من النظام الكوني وتتمتع بعدد من الخصائص في كل حالة وبعضها يكون قابل للانتشار وتأخذ حجم وشكل الوعاء ، ويوجد مجموعة من القوانين الفيزيائية التي تم صياغتها بطريقة رياضية ، قام العلماء بوضع تلك القوانين بناءًا على ملاحظتهم لخواص الغازات وسلوك كل غاز وأيضًا كيفية التفاعل ويكون :
-( P= ويرمز لضغط الغاز مقاسًا بالباسكال أو ملم زئبق أو بالبار)
-( V= ويرمز لحجم الغاز مقاسًا باللتر أو ديسيليتر أو متر مكعب)
– ( T= وترمز لدرجة الحرارة مقاسةً بالكلفن والكلفن هي الدرجة المئوية + 273) ، ومن أهم هذه القوانين قانون جاي -لوساك
قانون جاي لوساك
قانون جاي-لوساك هو قانون غاز مثالي ينص على أنه عند الحجم الثابت ، يكون ضغط الغاز المثالي متناسبًا بشكل مباشر مع درجة حرارته المطلقة ، ويُعرف قانون جاي لوساك PGay-Lussac أيضًا باسم قانون الضغط ، وصاغه الكيميائي الفرنسي جوزيف لويس جاي لوساك في حوالي عام 1808م ، وتقاس درجة الحرارة بوحدة الكلفن وافترض القانون ثبات كمية الغاز ، ومعنى أن الضغط يزداد عند التسخين أي أنه يقل ويفقد حرارته ، وقام العالم لويس جاي لوساك باكتشاف ذلك بالاعتماد على ضغط الغاز ودرجة الحرارة الذي صاغه جاك شارل في العام 1787م ، ونستنج من قانون جاي لوساك أنه لابد من وجود الصفر المطلق لدرجة الحرارة وفي القانون P1/ T1 تساوي P2/ T2 بحيث أنّ: P1، T1 يمثلان ضغط الغاز الأول عند درجة الحرارة الأولى ، وP2، T2 يمثلان ضغط الغاز الثاني عند درجة الحرارة الثانية .
مثال قانون جاي لوساك
إذا كان 10.0 لتر من الأكسجين يمارس 97.0 كيلو باسكال عند 25 درجة مئوية ، فما هي درجة الحرارة (بالدرجة المئوية) المطلوبة لتغيير الضغط إلى الضغط القياسي ؟ ولحل هذه المشكلة ، تحتاج أولاً إلى معرفة (أو البحث عن) الضغط القياسي ، إنها 101.325 كيلو باسكال ، بعد ذلك ، تذكر أن قوانين الغاز تنطبق على درجة الحرارة المطلقة ، مما يعني أنه يجب تحويل Celsius (أو Fahrenheit) إلى Kelvin ، الصيغة لتحويل Celsius إلى Kelvin هي :
K = degrees Celsius + 273.15
K = 25.0 + 273.15
K = 298.15
الآن يمكنك توصيل القيم في الصيغة لحل درجة الحرارة :
TTTA المتبقي هو تحويل درجة الحرارة إلى درجة مئوية :
C = K – 273.15
C = 311.44 – 273.15
C = 38.29 درجة مئوية
يعتبر العديد من العلماء أن جاي – لوساك هو أول من وضع قانون Amonton لدرجة حرارة الضغط. ينص قانون Amonton على أن ضغط كتلة وحجم معين من الغاز يتناسب طرديًا مع درجة حرارته المطلقة ، وبعبارة أخرى ، إذا ارتفعت درجة حرارة الغاز ، فإن ضغط الغاز ، مع توفير كتلته وحجمه يبقى ثابتًا ، كما يُنسب إلى غاي لوساك قوانين أخرى للغاز ، والتي يطلق عليها أحيانًا “قانون جاي لوساك”. على سبيل المثال ذكر جاي لوساك أن جميع الغازات لها نفس الاتساع الحراري المتوسط عند الضغط المستمر ودرجة الحرارة ، وفي الأساس ، ينص هذا القانون على أن العديد من الغازات تتصرف بشكل متوقع عند تسخينها ، ويُنسب إلى جاي لوساك أحيانًا كونه أول من أصدر قانون دالتون Dalton’s law ، والذي ينص على أن الضغط الكلي للغاز هو مجموع الضغوط الجزئية للغازات الفردية .
العالم جاي لوساك
هو جوزيف لويس جاي لوساك Joseph Louis Gay-Lussac ، ولد في 6 ديسمبر عام 1778م وتوفى في 9 مايو عام 1850م كان كيميائي وفيزيائي فرنسي ، وهو معروف باكتشافه أن الماء مكون من جزئين من الهيدروجين وجزء من الأكسجين مع ألكسندر فون هومبولت ، وبالقوانين المتعلقة بالغازات ، وعمله على خلائط الماء والكحول ، مما أدى إلى درجة المثليين تستخدم قوانين لوساك لقياس المشروبات الكحولية في العديد من البلدان .
في عام 1802م صاغ قانون جاي لوساك الأول مشيرًا إلى أنه في حالة ثبات كتلة وحجم الغاز ، يزداد ضغط الغاز بشكل خطي مع ارتفاع درجة الحرارة ، وقد سبق عمله أعمال غيوم أمونتون ، والتي أسست العلاقة القاسية دون استخدام موازين الحرارة الدقيقة ، يتم كتابة القانون في بعض الأحيان على أنه p = k T ، حيث k هو ثابت يعتمد على كتلة وحجم الغاز و T هي درجة الحرارة على مقياس مطلق (من حيث قانون الغاز المثالي ، k = n · R / V) .
وفي عام 1804م قام هو وجان باتيست بايوت بصعود منطاد هوائي ساخن إلى ارتفاع 7016 متر (23،018 قدم) لتحقق من جو الأرض ، وأراد جمع عينات من الهواء على ارتفاعات مختلفة لتسجيل الفروق في درجة الحرارة والرطوبة .
وفي عام 1805م – اكتشف مع صديقه ومعاونه العلمي ألكسندر فون هومبولت أن تكوين الغلاف الجوي لا يتغير مع انخفاض الضغط (زيادة الارتفاع) ، كما اكتشفوا أن الماء يتكون من جزئيين من الهيدروجين وجزء واحد من الأكسجين (من حيث الحجم) .
-( P= ويرمز لضغط الغاز مقاسًا بالباسكال أو ملم زئبق أو بالبار)
-( V= ويرمز لحجم الغاز مقاسًا باللتر أو ديسيليتر أو متر مكعب)
– ( T= وترمز لدرجة الحرارة مقاسةً بالكلفن والكلفن هي الدرجة المئوية + 273) ، ومن أهم هذه القوانين قانون جاي -لوساك
قانون جاي لوساك
قانون جاي-لوساك هو قانون غاز مثالي ينص على أنه عند الحجم الثابت ، يكون ضغط الغاز المثالي متناسبًا بشكل مباشر مع درجة حرارته المطلقة ، ويُعرف قانون جاي لوساك PGay-Lussac أيضًا باسم قانون الضغط ، وصاغه الكيميائي الفرنسي جوزيف لويس جاي لوساك في حوالي عام 1808م ، وتقاس درجة الحرارة بوحدة الكلفن وافترض القانون ثبات كمية الغاز ، ومعنى أن الضغط يزداد عند التسخين أي أنه يقل ويفقد حرارته ، وقام العالم لويس جاي لوساك باكتشاف ذلك بالاعتماد على ضغط الغاز ودرجة الحرارة الذي صاغه جاك شارل في العام 1787م ، ونستنج من قانون جاي لوساك أنه لابد من وجود الصفر المطلق لدرجة الحرارة وفي القانون P1/ T1 تساوي P2/ T2 بحيث أنّ: P1، T1 يمثلان ضغط الغاز الأول عند درجة الحرارة الأولى ، وP2، T2 يمثلان ضغط الغاز الثاني عند درجة الحرارة الثانية .
مثال قانون جاي لوساك
إذا كان 10.0 لتر من الأكسجين يمارس 97.0 كيلو باسكال عند 25 درجة مئوية ، فما هي درجة الحرارة (بالدرجة المئوية) المطلوبة لتغيير الضغط إلى الضغط القياسي ؟ ولحل هذه المشكلة ، تحتاج أولاً إلى معرفة (أو البحث عن) الضغط القياسي ، إنها 101.325 كيلو باسكال ، بعد ذلك ، تذكر أن قوانين الغاز تنطبق على درجة الحرارة المطلقة ، مما يعني أنه يجب تحويل Celsius (أو Fahrenheit) إلى Kelvin ، الصيغة لتحويل Celsius إلى Kelvin هي :
K = degrees Celsius + 273.15
K = 25.0 + 273.15
K = 298.15
الآن يمكنك توصيل القيم في الصيغة لحل درجة الحرارة :
TTTA المتبقي هو تحويل درجة الحرارة إلى درجة مئوية :
C = K – 273.15
C = 311.44 – 273.15
C = 38.29 درجة مئوية
يعتبر العديد من العلماء أن جاي – لوساك هو أول من وضع قانون Amonton لدرجة حرارة الضغط. ينص قانون Amonton على أن ضغط كتلة وحجم معين من الغاز يتناسب طرديًا مع درجة حرارته المطلقة ، وبعبارة أخرى ، إذا ارتفعت درجة حرارة الغاز ، فإن ضغط الغاز ، مع توفير كتلته وحجمه يبقى ثابتًا ، كما يُنسب إلى غاي لوساك قوانين أخرى للغاز ، والتي يطلق عليها أحيانًا “قانون جاي لوساك”. على سبيل المثال ذكر جاي لوساك أن جميع الغازات لها نفس الاتساع الحراري المتوسط عند الضغط المستمر ودرجة الحرارة ، وفي الأساس ، ينص هذا القانون على أن العديد من الغازات تتصرف بشكل متوقع عند تسخينها ، ويُنسب إلى جاي لوساك أحيانًا كونه أول من أصدر قانون دالتون Dalton’s law ، والذي ينص على أن الضغط الكلي للغاز هو مجموع الضغوط الجزئية للغازات الفردية .
العالم جاي لوساك
هو جوزيف لويس جاي لوساك Joseph Louis Gay-Lussac ، ولد في 6 ديسمبر عام 1778م وتوفى في 9 مايو عام 1850م كان كيميائي وفيزيائي فرنسي ، وهو معروف باكتشافه أن الماء مكون من جزئين من الهيدروجين وجزء من الأكسجين مع ألكسندر فون هومبولت ، وبالقوانين المتعلقة بالغازات ، وعمله على خلائط الماء والكحول ، مما أدى إلى درجة المثليين تستخدم قوانين لوساك لقياس المشروبات الكحولية في العديد من البلدان .
في عام 1802م صاغ قانون جاي لوساك الأول مشيرًا إلى أنه في حالة ثبات كتلة وحجم الغاز ، يزداد ضغط الغاز بشكل خطي مع ارتفاع درجة الحرارة ، وقد سبق عمله أعمال غيوم أمونتون ، والتي أسست العلاقة القاسية دون استخدام موازين الحرارة الدقيقة ، يتم كتابة القانون في بعض الأحيان على أنه p = k T ، حيث k هو ثابت يعتمد على كتلة وحجم الغاز و T هي درجة الحرارة على مقياس مطلق (من حيث قانون الغاز المثالي ، k = n · R / V) .
وفي عام 1804م قام هو وجان باتيست بايوت بصعود منطاد هوائي ساخن إلى ارتفاع 7016 متر (23،018 قدم) لتحقق من جو الأرض ، وأراد جمع عينات من الهواء على ارتفاعات مختلفة لتسجيل الفروق في درجة الحرارة والرطوبة .
وفي عام 1805م – اكتشف مع صديقه ومعاونه العلمي ألكسندر فون هومبولت أن تكوين الغلاف الجوي لا يتغير مع انخفاض الضغط (زيادة الارتفاع) ، كما اكتشفوا أن الماء يتكون من جزئيين من الهيدروجين وجزء واحد من الأكسجين (من حيث الحجم) .
