العلوم الفيزيائية — الغاز المثالي: قوانينه وتطبيقاته — الأولى ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري

الغاز المثالي: قوانينه وتطبيقاته

الغاز المثالي (Gaz parfait) نموذج نظري يصف سلوك الغازات تحت ظروف معينة. أساس في الديناميكا الحرارية.

1- تعريف الغاز المثالي

الغاز المثالي: جزيئاته نقطية (لا حجم لها)، لا توجد قوى تجاذب بينها، التصادمات مرنة. في الظروف العادية، معظم الغازات الحقيقية تقترب من سلوك الغاز المثالي.

2- قوانين الغازات

قانون بويل (Boyle): P×V = ثابت (عند T ثابتة). قانون شارل (Charles): V/T = ثابت (عند P ثابتة). قانون غاي-لوساك (Gay-Lussac): P/T = ثابت (عند V ثابت).

3- المعادلة العامة للغاز المثالي

PV = nRT. حيث P الضغط (Pa), V الحجم (m³), n كمية المادة (mol), R=8.31 J/(mol.K) ثابت الغازات, T درجة الحرارة المطلقة (K). T(K) = T(°C) + 273.

4- الظروف النظامية

الظروف النظامية (STP): T=0°C (273K), P=1atm (1.013×10⁵ Pa). حجم مول واحد من الغاز: V=nRT/P=1×8.31×273/1.013×10⁵ = 0.0224 m³ = 22.4 L.

5- تطبيقات

حساب حجم الغاز عند ظروف مختلفة. مناطيد الهواء الساخن (تغير الكثافة). مكيفات الهواء والثلاجات.

تمارين محلولة

التمرين 1: غاز حجمه 5L عند 27°C وضغط 1atm. ما حجمه عند 127°C وضغط ثابت؟ V/T ثابت. V₂ = V₁×T₂/T₁ = 5×(400/300) = 6.67 L.

التمرين 2: 2 mol من غاز عند 27°C وضغط 2atm. احسب الحجم. PV=nRT → V=nRT/P=2×8.31×300/(2×1.013×10⁵)=0.0246 m³=24.6 L.

خلاصة

قوانين الغاز المثالي أساسية في الفيزياء والكيمياء. تسمح بحساب العلاقات بين الضغط والحجم ودرجة الحرارة.

📍 دروس مشابهة

• التحولات الكيميائية: التفاعلات الكيميائية
• الكيمياء العضوية: الألكانات
• الطاقة: مفهومها وأشكالها وتحولاتها