من خصائص الغازات

بواسطة:
من خصائص الغازات

من خصائص الغازات ، تحتوي الطبيعة على ثلاثة أنواع من المادة، وهم الصلبة والسائلة والغازية، وتمتلك كلا من هذه الحالات عدد من الخصائص التي تختلف من بعضها البعض، وتتحول تلك المواد من حالة إلى حالة أخرى عند تعرضها لعدد من الظروف المعينة كتحويل المادة الصلبة إلى سائلة في حالة تعرضها لدرجة حرارة عالية وهذا ما يسمى الانصهار، أو حدوث العكس في حالة التعرض لدرجات عالية من التجمد، كما يمكن تحول المادة السائلة إلى غازية في حالة تعرضها إلى درجات حرارة عالية، ومن خلال موقع مخزن سوف نتناول خصائص الغازات.

من خصائص الغازات

تتوفر الغازات في الطبيعة بشكل كبير، حيث تتمثل أهم هذه الغازات في غاز الأكسجين الذي يستخدمه الإنسان في عملية التنفس ولا يمكن العيش بدونه، وغاز ثاني أكسيد الكربون التي تحي به النباتات، وتختلف خصائص الغازات فيما بين أنواعها، ولكن يوجد عدد من الخصائص المشتركة بين أنواع الغاز، نذكر تلك الخصائص في النقاط التالية:

  • الكثافة المنخفضة: تعد الحالة الغازية أقل كثافة مقارنة مع الحالات الأخرى للمادة مثل الحالة السائلة والصلبة، حيت تتميز بالكثافة المنخفضة، وذلك بسبب صغر حجم الجزيئات وطول المسافة الكبير بين كلا من جزيئات المادة، ومن ثم يوجد العديد من الفراغات التي تتسبب في قلة كثافة وزن الغاز.
  • الحجم والشكل الغير ثابتين: يأخذ الغاز شكل الإناء الذي يوضع فيه، وذلك بسبب قوى التجاذب الضعيفة بين جزيئات الغاز، ومن لا يوجد له شكل ثابت، يتوقف حجم الغاز بمقدار الضغط عليه، وذلك على عكس المواد الصلبة التي تتميز بحجمها وشكلها الثابت.
  • الحركة الدائمة: تتميز الغازات بامتلاكها مقدار عاليا من الطاقة الحركية، وكلما زادت درجة الحرارة التي تتعرض لها يعمل ذلك على زيادة حركتها، تعد حركة الغازات حركة عشوائية و سريعة، لا تخسر الغازات أي قدر من طاقتها الحركية على الرغم من تصادم جزيئاتها مع بعضها البعض، تتشابه الغازات مع المادة السائلة في حركتها بشكل مستمر ألا أنها تختلف معاها في أن سرعة المواد السائلة تكون أقل من الغازية.
  • الانتشار السريع: تتسبب القوى الجاذبية الضعيفة بين جزيئات الغاز في أنتشارها السريع في أقل وقت ممكن في أكبر مساحة موجودة، حيث تعمل الجاذبية الضعيفة بين الجزيئات على الانتشار والابتعاد عن بعضها البعض وذلك بدون وجود أي مقاومة لهم، وبذلك تكون على عكس المواد الصلبة لاتي يصعب عليها الانتشار بسبب قوة الجاذبية بين جزيئاتها، ولكنها تتشابه مع الحالة السائلة للمادة في الانتشار على أن تكون سرعة انتشار السوائل أقل من الغازات.
  • القابلية للانضغاط: ساعد التباعد بين جزيئات الغازات على قابليتها للضغط، تلك الضغط الذي يعمل على تقارب الجزيئات إلى أقصى درجة ممكنة، وتكون بذلك على العكس من كلا من الحالة السائلة والصلبة، اللاتي يتميزان بالتقارب بين جزيئاتهما، مما يتسبب في عدم قابلتيهما للضغط.

تعريف الغاز

  • يعني بالغاز ” حالة من الحالات الأساسية للمادة المتواجدة على سطح الأرض، ويتكون الغاز من جسميات، حيث تتميز تلك الجسميات في كونها ليس لها حجم أو شكل معين، وتمتلك قدرا كبير من الطاقة الحركية، ويكون سريع الانتشار بسب ضعف التجاذب بين الجزيئات فيه.
  • يتكون الغاز في عدة أشكال  عنصر ذرات عنصر واحد مثل عنصر H2 او Ar، وقد يتكون من مركبات مثل co2، HCI، ومن الجدير بالذكر أنه من الممكن أن يتكون من مخاليط، مثل الغز الطبيعي والهواء|.
  • يتم الاعتماد على درجة الحرارة والضغط لتصنيف إذا كانت المادة غازية أم لا.
  • وعند الاعتماد على درجة الحرارة والضغط تأتي عدة أمثلة على الغاز مثل، الهواء و الأوزون، والأكسجين والهيدروجين، والبخار أيضا.

استخدامات الغاز

يوجد العديد من أنواع الغاز، وكل من هذه الغازات يمتلك خصائص معينة وأهمية معينة، يوجد عدد من الغازات يسمى الغازات الأولية التي تتمثل في أحدى عشر غازا عنصريا تنقسم إلى خمس غازات متجانسة النواة، و ست غازات أحادية النواة، وتتمثل في غاز الهيدروجين والأكسجين والفلور والكلور والنيتروجين والهيليوم والنيون، الآرغون وغاز الكريبتون، غاز الزينون وغاز الردون، وفي النقاط التالية نذكر استخدامات الغاز بشكل عام:

  • مواقد الغاز: حيث يستخدم البارون والغاز الطبيعي في مواقد الغاز والسيارات كوقود.
  • أنظمة التبريد وصناعة النبيذ: و يتم ذلك عن طريق استخدام غاز ثاني أكسيد الكبريت، الذي يعمل على صناعة النبيذ وأنظمة التبريد، حيث يعمل على تشكيل غاز مبرد فيها.
  • خلايا وقود الهيدروجين: ويستخدم في نوع خاص من المركبات، تلك المركبات التي لا يمكن أن تعمل بدون وجود خلايا وقود الهيدروجين.
  • التطبيقات الطبية: ويتم ذلك باستخدام غاز الأكسجين الذي يتم استخدامه في جميع أشكال الاحتراق وعملية لحام الغاز.
  • إطارات السيارات: يتم استخدام غاز النيتروجين في نفخ إطارات السيارات، لذلك تستخدم في سيارات السباق.
  • طفايات الحريق: يستخدم غاز ثاني أكسيد الكربون في صناعة طفايات الحريق.
  • ولاعات السجائر: يستخدم غاز البيوتان في صناعة ولاعات السجائر، كما يتم أستخدام أيضا في صناعة مواقد التخييم بالغاز.
  • صناعة المشروبات الغازية: حيث يتم استخدام غاز ثاني أكسيد الكربون في صناعة كافة أنواع المشروبات الغازية.

قارن بين الغاز المثالي والغاز الحقيقي من حيث الحجم

يوجد عدد من الاختلافات بين الغاز الحقيقي والغاز المثالي، حيث أن الغاز المثالي يعرف بأنه ” غازي نظري يتناسب تماما مع المعادلة PV=NRT، نذكر الاختلافات بينهما في النقاط التالية:

وجه المقارنة الغاز المثالي الغاز الحقيقي
من جانب الالتزام بقوانين الغازات يلتزم الغاز المثالي بجميع قوانين الغاز، بغض النظر عن درجة الحرارة والضغط الذي يتعرض له يخضع الغاز الحقيقي لتأثير درجة الحرارة والضغط فهما يؤثران بشكل أساسي في التزامه بقوانين الغازات
الحجم الذي تشغله الغازات الغازات المثالية لا تشغل أي حجم الغازات الحقيقية التي تشغل أجزاء صغيرة بسبب صغر حجم جزيئاتها.
قوة الجاذبية لا يوجد أي قوى جاذبية بين جزيئات الغازات المثالي يوجد قوى جاذبية ضعيفة بين جزئيات الغازات الحقيقة، وبالتالي فهي أخف في الكثافة من الغازات المثالية.
ضغط الغازات ضغط الغازات في الغاز المثالي  يكون كبير ضغط الغازات في الغاز الحقيقي ضعيف مقارنة بالغاز المثالي؛ نظرا لافتقار الغازات المثالية إلى الترابط بين جزيئتها.
حجم جزيئات الغازات حجم الجزيئات صغير حجم الجزيئات كبير
الاصطدامات بين جزيئات الغاز لا يحدث اصطدام بين جزيئات الغاز في الغاز المثالي الاصطدامات في الغاز الحقيقي غير مرنه
ماهية الغازات الغاز المثالي غاز افتراضي، ليس له وجود في الواقع، ولا يتفاعل مع غيره من الغازات الغاز الحقيقي يتفاعل مع الغازات الأخرى

خصائص الغازات المثالية

يوجد عدد من الخصائص التي تميز الغازات المثالية عن غيرها، نذكر تلك الخصائص في النقاط التالية:

  • اعتماد معامل التمدد الحراري a على درجة حرارة الغازات، في حين أنه لا يعتمد على الطبيعة.
  • اعتماد معامل الانضغاطية b بالمثل على الضغط ويكون هذا المعامل فقط لجميع الغازات.
  • إذا كان الجزئ في الغازات المثالية يمر عبر سدادة مسامية من ضغط أعلى إلى ضغط أقل داخل الحاوية المعزولة، فلن يكن هناك تغيير في درجات الحرارة المحددة، وذلك بسبب انعدام قوى الجاذبية بين جزيئات الغازات المثالية.

هكذا نكون ختمنا مقالنا من خصائص الغازات ، حيث تبين  ن لنا أن الغازات تتمتع بمجموعة من الخصائص منها سرعة الانتشار، وقلة الكثافة، وقابليتها للضغط، وعدم امتلاكها لشكل ثابت كما في حالة المواد الصلبة؛ وذلك بسبب أنها تأخذ شكل الإناء الذي توضع فيه،نلقاكم في مقال جديد بمعلومات جديدة في موقع مخزن.