تجربة كيف تؤثر درجة الحرارة في حجم الغاز 

سنستعرض في هذه المقالة تجربة كيف تؤثر درجة الحرارة في حجم الغاز ؟ بالإضافة الى التفسير العلمي وراء أثر درجة الحرارة على حجم الغاز، حيث أن الغاز هو أحد حالات المادة والذي تمتاز دقائقه بأنها حرة الحركة، كما أن الغاز ليس له وشكل وحجم ثابتين، 

كيف تؤثر درجة الحرارة في حجم الغاز 

الغاز عبارة عن مجموعة من الجزيئات والذرات ذات الطاقة العالية والكافية للانتشار في أي حيز أو وعاء، فعند وضع غاز في وعاء، تتصادم الجزيئات مع بعضها البعض ومع جدران الوعاء بحيث تمارس القوة الجماعية للتصادم ضغطًا على جدران الوعاء، وعند تعريض الغاز لدرجات حرارة عالية تضاف إليه طاقة إضافية، مما يزيد من الطاقة الحركية للجسيمات والضغط الذي تمارسه على الوعاء، وإذا لم يكن الوعاء موجودًا، فإن الطاقة الإضافية ستحث جزيئات الغاز على الطيران في الفضاء و في مسارات أكبر، مما يزيد بشكل فعال من الحجم الذي تشغله، وعلى العكس تمامًا بالنسبة لتقليل درجة الحرارة، حيث يقل حجم الغاز مع انخفاض درجة الحرارة. [1]

تجربة كيف تؤثر درجة الحرارة في حجم الغاز 

على مدى قرون وعبر تجارب متعددة تمكن الفيزيائيون والكيميائيون من ربط الخصائص الرئيسية للغاز، بما في ذلك الحجم الذي يشغله والضغط الذي يمارسه، بالإضافة إلى درجة الحرارة ، وتوصولوا في النهاية إلى قانون الغاز المثالي، الذي بين العلاقة بين خصائص الغاز جميعها من الضغط والحجم ودرجة الحرارة، وباستخدام هذه التجربة سنوضح كيف تؤثر درجة الحرارة في حجم الغاز: 

المواد والأدوات 

• ثلج. 
• كأس ماء بارد. 
• ميزان لقياس درجة الحرارة.
• خيط صوف. 
• مقص. 
• مسطرة. 
• قلم. 
• ساعة مؤقت. 
• بالون. 

خطوات التجربة

تتمثل خطوات تجربة كيف تؤثر درجة الحرارة في حجم الغاز فيما يأتي:

• نفخ البالون قليلًا ثم ربطه.
•  استخدام الخيط لقياس محيط البالون، ثم قياس هذا الخيط باستخدام المسطرة.
• وضع البالون في كأس بحيث يحيط به من جميع الجوانب قطع من الثلج، والماء البارد مع وضع ميزان درجة الحرارة فيه.
• اخراج البالون بعد 30 دقيقة من الكأس، و قياس محيطه أيضًا باستخدام الخيط والمسطرة، وتسجيل الملاحظات.

حيث سنلاحظ أن البالون تقلص، فبذلك نستنتج أنه كلما قلت درجة الحرارة كلما قل حجم الغاز، فالعلاقة بين حجم الغاز ودرجة الحرارة طردية.

خصائص الغاز 

كانت الغازات لغزًا حير للعلماء الأوائل حيث الذي حيرهم هو حرية الحركة وانعدام الوزن الواضح في الغازات مقارنة بالسوائل والمواد الصلبة، فبدأوا في ملاحظة الخصائص التي تحدد الغازات، وفيما يأتي تعداد لكل من الخصائص المشتركة بين جميع الغازات. [2]

• الكثافة المنخفضة.
• شكل الغاز متغير.
• حجم الغاز متغير. 
• قابلية الغاز للتقلص والتمدد.
• الانتشار الواسع لدقائق الغاز. 
• الضغط: حيث يختلف الضغط وفقًا لكمية الغاز المحصورة في حجم الوعاء الذي يوضع فيه الغاز ودرجة الحرارة.

شاهد أيضًا: ما الذي يحدد حالة المادة. 

وفي الختام نؤكد على أنه تم عرض تجربة كيف تؤثر درجة الحرارة في حجم الغاز ؟ والذي لاحظنا من خلالها أن العلاقة بين درجة الحرارة وحجم الغاز علاقة طردية، أي يقل حجم الغاز كلما قلت درجة الحرارة، ويزداد حجم الغاز كلما زادت درجة الحرارة.