7 خصائص مثالية للغاز: الهواء والميثان وثاني أكسيد الكربون والأكسجين والعديد من الكيانات


تتناول هذه المقالة خصائص الغاز المثالية. المصطلح المثالي يعني شيئًا مثاليًا من جميع الجوانب. على الرغم من أنه لا يوجد شيء مثالي في هذا العالم.

سواء أكان ذلك بشرًا أو حيوانات أو أي جزء آخر من الطبيعة ، فلا شيء مثالي. هذا هو أسلوب الحياة ، مع الشر فقط يمكننا أن نرى الخير. دعونا نقصر مناقشتنا على الغازات. في الحالات الفعلية لا توجد سوى غازات حقيقية. هناك بعض الغازات التي تكاد تكون مثالية. في هذه المقالة سوف ندرس خصائص الغاز المثالي ثم ندرس المزيد عن الغازات الحقيقية التي تكاد تكون مثالية.

ما هو الغاز المثالي؟

An المثالي يُعرَّف الغاز بأنه الغاز النظري الذي ليس له تفاعلات بين الجسيمات ولكنه يتكون من العديد من الجسيمات النقطية التي تتحرك عشوائيًا أو تتبع الحركة البراونية.

في الواقع ، لا توجد الغازات المثالية ولا توجد سوى الغازات الحقيقية. تتبع الغازات المثالية بعض القوانين التي تعتبر خصائص أساسية للغاز المثالي. الغازات الحقيقية التي تتبع هذه القوانين أو الخصائص تقريبًا تعتبر أيضًا غازات مثالية. دعونا ندرس في القسم أدناه خصائص الغاز المثالي.

خصائص الغاز المثالية
الصورة: علاقات الغاز المثالية

صورة ائتمانات: Cmgleeعلاقات قانون الغاز المثاليCC BY-SA 4.0

خصائص الغاز المثالي

يتم إعطاء خصائص الغاز المثالي من خلال النظرية الحركية للغازات. يتم إعطاء هذه الخصائص في القسم أدناه-

  • تتبع جزيئات الغاز حركة بنية وتتحرك باستمرار.
  • المسار الذي تسلكه جزيئات الغاز يتبع خطًا مستقيمًا ولا يتغير إلا إذا اصطدم بجزيء أو حاوية أخرى.
  • لا يوجد تفاعل بين الجزيئات بحيث لا توجد قوة جذب أو قوة طاردة تعمل بين الجزيئات.
  • تعتبر جزيئات الغاز صغيرة جدًا أو كتل نقطية. لا يمتلكون أي قدر من الحجم.
  • تكون التصادمات بين هذه الكتل النقطية مرنة. يتم حفظ الطاقة في هذه العملية برمتها بحيث لا يوجد ربح أو فقد للطاقة في هذه العملية.
  • تمتلك الجزيئات في نفس درجة الحرارة نفس الطاقة الحركية.

أنواع الغازات المثالية

تصنف الغازات المثالية إلى ثلاثة أنواع رئيسية. هذه الأنواع معطاة في القسم أدناه-

  • الغاز الكلاسيكي أو الغاز المثالي Maxwell-Boltzmann - ينقسم هذا النوع من الغاز أيضًا إلى غاز مثالي ديناميكي حراري كلاسيكي وغاز بولتزمان الكمي المثالي.
  • غاز بوز الكم المثالي- يخضع هذا النوع من الغاز لإحصائيات بوز-آينشتاين وسيكون توزيع طاقة هذه البوزونات في شكل توزيع بوز-آينشتاين.
  • الكم المثالي لغاز فيرمي- يخضع هذا النوع من الغاز لإحصائيات فيرمي ديراك وسيكون توزيع طاقة هذه الفرميونات في شكل توزيع فيرمي ديراك.

خصائص الغاز المثالية للهواء

يوضح الجدول أدناه خصائص الغاز المثالية للهواء. الهواء عبارة عن مزيج من العديد من الغازات ولكنه يتبع بعض خصائص الغاز المثالي.

يتصرف الغاز كغاز مثالي عندما تكون درجة الحرارة عالية والضغط منخفضًا. يتصرف الهواء في ظل هذه الظروف مثل الغاز المثالي.

يوضح الجدول أدناه خصائص الهواء

الكتلة المولية: 28.97

ثابت الغاز - 0.287

سيب- 1.005

السيرة الذاتية- 0.718

خصائص غاز الميثان المثالية

الميثان مركب كربون يتكون من ذرة كربون واحدة وأربع ذرات هيدروجين مرتبطة به. يتم إعطاء خصائص الميثان في القسم الوارد أدناه

يتصرف الغاز كغاز مثالي عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة والضغط منخفضًا. الميثان في ظل هذه الظروف يتصرف مثل الغاز المثالي.

الكثافة- 0.657 كجم / م 3

نقطة الانصهار: -183 درجة مئوية

نقطة الغليان- -162 درجة مئوية

درجة الحرارة الحرجة: 190.56 كلفن

خصائص الغاز المثالية لثاني أكسيد الكربون

ثاني أكسيد الكربون أو ثاني أكسيد الكربون هو أيضًا مركب كربوني يتكون من ذرة كربون واحدة وذرتين من الأكسجين مرتبطة به. يتم إخراج ثاني أكسيد الكربون من قبل البشر. يستخدم ثاني أكسيد الكربون أيضًا كطفاية حريق لأنه لا يدعم الاحتراق.

يتصرف الغاز كغاز مثالي عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة والضغط منخفضًا. يتصرف ثاني أكسيد الكربون في ظل هذه الظروف مثل الغاز المثالي.

يتم إعطاء خصائص الغاز المثالية لثاني أكسيد الكربون في القسم الوارد أدناه-

الكتلة المولية: 44.01

ثابت الغاز - 0.1889

سي بي - 0.846

السيرة الذاتية- 0.657

خصائص الغاز المثالية للهيليوم

الهيليوم هو غاز نبيل وله عدد ذري ​​2. وله غلاف واحد فقط يمكنه احتواء إلكترونين فيه. ذرة الهيليوم مستقرة حيث أن الغلاف ممتلئ وفي أدنى حالة طاقة ممكنة.

يتصرف الغاز كغاز مثالي عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة والضغط منخفضًا. الهليوم في ظل هذه الظروف يتصرف مثل الغاز المثالي.

يتم إعطاء خصائص الغاز المثالية للهيليوم في القسم أدناه-

الكتلة المولية - 4

ثابت الغاز - 2.07

سيب- 5.9

السيرة الذاتية- 3.11

خصائص الغاز المثالية للنيتروجين

غاز النيتروجين عنصر كيميائي عديم اللون. ليس لها أي رائحة وهي خاملة وغير معدنية بطبيعتها. يتم إعطاء خصائص الغاز المثالية للنيتروجين في الجدول أدناه.

يتصرف الغاز كغاز مثالي عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة والضغط منخفضًا. يتصرف النيتروجين في ظل هذه الظروف مثل الغاز المثالي.

الكتلة المولية: 28

ثابت الغاز - 0.29

سيب- 1.039

السيرة الذاتية- 0.743

خصائص الغاز المثالية للأرجون

مثل النيتروجين ، يعتبر الأرجون أيضًا عنصرًا كيميائيًا عديم اللون والرائحة. إنه غير قابل للاشتعال بطبيعته وغير متطاير. إنه ينتمي إلى عائلة الغازات النبيلة التي تمتلئ غلافها الخارجي بالكامل مما يجعل الذرة أكثر استقرارًا.

يتصرف الغاز كغاز مثالي عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة والضغط منخفضًا. يتصرف الأرجون في ظل هذه الظروف مثل الغاز المثالي.

يتم إعطاء خصائص الغاز المثالية للأرجون في القسم أدناه-

الكتلة المولية: 40

ثابت الغاز - 0.2081

سيب- 0.52

السيرة الذاتية- 0.31

خصائص الغاز المثالية للأكسجين

الأكسجين عنصر كيميائي غازي وهو أيضًا عديم الرائحة وعديم اللون. بالإضافة إلى ذلك يمكننا القول أن الأكسجين يدعم الاحتراق ، حيث يعمل كمؤكسد ويحتاج الاحتراق إلى عامل مؤكسد ليحدث. كلنا نستنشق الأكسجين للبقاء على قيد الحياة.

يتصرف الغاز كغاز مثالي عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة والضغط منخفضًا. يتصرف الأكسجين في ظل هذه الظروف مثل الغاز المثالي.

يتم إعطاء خصائص الغاز المثالية للأكسجين في القسم أدناه-

الكتلة المولية: 32

ثابت الغاز - 0.25

سيب- 0.918

السيرة الذاتية- 0.65

خصائص الغاز المثالية للبروبان

البروبان ينتمي إلى عائلة الألكان. البروبان مركب كربون به ثلاث ذرات كربون وثماني ذرات هيدروجين مرتبطة به. إنه عنصر فريد للغاية لأن البروبان صديق للبيئة.

يتصرف الغاز كغاز مثالي عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة والضغط منخفضًا. يتصرف البروبان في ظل هذه الظروف مثل الغاز المثالي.

يتم إعطاء خصائص الغاز المثالية لغاز البروبان في القسم أدناه-

الكتلة المولية: 44

ثابت الغاز - 0.1885

سيب- 1.67

السيرة الذاتية- 1.49

علاقة ضغط درجة حرارة غاز مثالي

يرتبط الضغط ودرجة الحرارة للغاز المثالي ببعضهما البعض بالمعادلة الواردة في القسم أدناه-

PV = nRT

أين،

P هو ضغط الغاز المثالي

V هو حجم الغاز

ن هو عدد مولات الغاز

R هو ثابت الغاز العالمي

T هي درجة حرارة الغاز في النظام

ابهيشيك

مرحباً .... أنا أبهيشيك خامبهاتا ، لقد تابعت درجة البكالوريوس في الهندسة الميكانيكية. طوال أربع سنوات من عملي في الهندسة ، قمت بتصميم وطيران طائرات بدون طيار. موطن قوتي هو ميكانيكا الموائع والهندسة الحرارية. استند مشروعي في السنة الرابعة إلى تحسين أداء المركبات الجوية غير المأهولة باستخدام تكنولوجيا الطاقة الشمسية. أود التواصل مع الأشخاص ذوي التفكير المماثل.

آخر المقالات