ماذا يحدث لجزيئات الغاز عند تسخينها وهذا ما سنوضحه في هذا المقال ، حيث أن المواد المختلفة المنتشرة في الغلاف الجوي وعلى الكرة الأرضية وفي باطنها تتأثر بالعوامل المناخية بشكل عام ودرجة الحرارة بشكل خاص ، كما أن الغازات من المواد المعرضة للاختلاف. عوامل مثل الضغط والحرارة والبرودة وغيرها.
ماذا يحدث لجزيئات الغاز عند تسخينها
ماذا يحدث لجزيئات الغاز عند تسخينها؟ والجواب الصحيح هو: “تزداد الطاقة الحركية لجزيئات الغاز ، مما يجعلها تتحرك بسرعة بعيدًا عن بعضها البعضعند تسخين أي نوع من الغازات ، تزداد الاهتزازات الداخلية للإلكترونات وتتسبب في زيادة سرعتها. تؤدي الزيادة في درجة حرارة الغاز إلى تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية ، وتؤدي زيادة سرعة الجزيئات إلى تصادمها وزيادة حجمها ، إلا إذا كانت هذه الجسيمات محصورة في حجم معين مما يؤدي إلى زيادة في الضغط على جدران الوعاء الذي يقع فيه. لاحظ أن أبرز ما يميز الغازات هو أنها ليست ثابتة الشكل ، بل تتخذ شكل أي مساحة توضع فيها وليس لها حجم ثابت.
قانون الغاز المثالي
يشرح قانون الغاز المثالي العلاقة بين حجم الغاز وعوامل الضغط ودرجة الحرارة ، متجاهلاً الحجم الجزيئي والتفاعلات بين الجزيئات ، حيث يتناسب الحجم عكسياً مع الضغط وأسيًا مع درجة الحرارة ، وهذا واضح في القانون الذي تم تطويره في النموذج التالي:
- hz = tnd
- ح: حجم الغاز.
- ض: ضغط الغاز.
- R: هو ثابت الغاز العام.
- ن: عدد مولات الغاز.
D: درجة الحرارة المطلقة.
تطبيقات عملية على تسخين الغاز
في الحياة اليومية ، هناك العديد من الممارسات التي يتم فيها تسخين الغاز وجزيئاته. هذه أمثلة مباشرة لعملية تسخين الغاز التي تم شرحها. بعض هذه العمليات هي كما يلي:
طنجرة الضغط
الأواني المنزلية التي تعمل عن طريق تقنيات ضغط الغاز متعددة ومستخدمة على نطاق واسع. أنها تعتمد على وعاء له حجم ثابت ويحتوي على غاز مضغوط للغاية. عند تسخينه ، يزداد ضغط الجزيئات الموجودة على جدرانه ، ويلاحظ أن بعض جزيئات الغاز تتخلل من خلال صمام الأمان الخاص به. مصير انفجار كبير يسبب الكثير من الضرر.
بالون
تعتبر عملية نفخ البالون مثالاً دقيقًا وواضحًا على عملية تسخين الغاز ، حيث يؤدي نفخ الهواء الدافئ بداخله إلى زيادة حجم الجزيئات الغازية بداخله ، مما يتسبب في زيادة الضغط على الجدران المرنة للبالون ، مما يؤدي إلى يتمدد لأخذ حجم أكبر يتناسب مع شدة ضغط الجزيئات الساخنة ، وعندما تصل جدران البالون إلى الحد الأقصى يمكنك تحمل الضغط معه ، سينفجر البالون.
منطاد
يحتوي البالون على غاز محصور بداخله يتم تسخينه من خلال موقد مخصص لهذا الغرض موجود بداخله. تؤدي عملية التسخين هذه إلى زيادة حجم الجزيئات الغازية وبالتالي زيادة حجم البالون. يحتوي البالون أيضًا على فتحة تسبب دخول بعض الهواء إليها ، بحيث تصبح كثافة الهواء الداخلي أكبر من كثافة الهواء بالخارج. يتسبب البالون في ارتفاع البالون وتحليقه في السماء مع العلم أن الضغط يتساوى بين داخل البالون وخارجه.
يتحول الغاز إلى بلازما بسبب الحرارة
ذهب العديد من العلماء ليقولوا إن حالات المادة ليست فقط سائلة وصلبة وغازية ، ولكن هناك حالة تسمى البلازما ، وتحدث نتيجة استمرار تسخين جزيئات الغاز إلى درجات حرارة عالية جدًا ، وهذه العملية يحدث على سطح الشمس حيث تقدر درجة الحرارة بحوالي 5726.67 درجة مئوية مسببة الطاقة الطاقة الحرارية العالية جدًا الناتجة عن إزالة الإلكترونات من جزيئات الغاز ، مما ينتج عنه ذرات متعادلة وجسيمات متأينة والكثير من الإلكترونات الحرة. تتدفق الجسيمات المتأينة الناتجة في شكل سائل وقد تتجمع معًا مكونة بلازما.
أخيرًا ، تم توضيح ذلك ماذا يحدث لجزيئات الغاز عند تسخينها واهم المعلومات عن طبيعة الغازات وطريقة تأثرها باختلاف درجات الحرارة واهم التطبيقات الحياتية على عملية تسخين الغاز.