ذات صلة قانون بويل بحث عن قانون بويل نص قانون بويل في الفيزياء يُعرّف قانون بويل أيضاً بقانون ماريوت، ويُوضّح القانون العلاقة ما بين الضغط وتمدّد الغاز عند درجة حرارة ثابتة، حيث أوجد العالِم الفيزيائي روبرت بويل قانون بويل الذي ينصّ على أنّ العلاقة بين الضغط لكمية معيّنة من الغاز تتناسب عكسياً مع حجمه عند درجة حرارة ثابتة. [١] يُشير قانون بويل إلى العلاقة العكسية بين حجم كتلة معيّنة من الغاز والضغط الواقع عليه، وذلك عند تثبيت درجة الحرارة، ويُمكن ملاحظة ذلك عند عملية الشهيق، حيث يزداد حجم الرئة وينخفض الضغط فيها في نفس الوقت، ونتيجةً لذلك يندفع الهواء ويملأ الرئة. [٢] [٣] الصيغة الرياضية لقانون بويل اعتماداً على نصّ قانون بويل الذي يُوضّح العلاقة بين حجم الغاز والضغط، فإنّ أي تغيّر في الحجم الذي يشغله الغاز سيُؤدّي إلى تغيّر في الضغط الذي يُمارسه الغاز وذلك عند درجة حرارة ثابتة، وبعبارة أخرى فإنّ ناتج الضغط الأولي والحجم الأولي للغاز يساوي ناتج ضغطه وحجمه النهائي بثبات درجة الحرارة، حيث عبّر بويل عن ذلك من خلال المعادلات الآتية: [٤] P 1 V 1 = P 2 V 2 P 2 V 2 =K ، P 1 V 1 =K وتُكتب صيغة القانون كالآتي: [١] k=pv حيث تعبر الرموز عن كل مما يلي: (P): الضغط.
قانون بويل وقانون شارل للغازات قانون بويل وقانون شارل قانون بويل هو واحد من قوانين الغازات والتي على أساسها تم اشتقاق قانون الغاز المثالي. قام العالم روبرت بويل بتثبيت درجة حرارة الغاز (T) وقام بقياس تغير حجم الغاز (V) بتغير ضغطه (P)، حيث اكتشف بويل أن التناسب عكسي بين الضغط والحجم. نص قانون بويل ( "عند درجة حرارة معينة, فإن ضغط كمية معينة من غاز ما يتناسب عكسيا مع حجم الحيز". ) بحيث يزداد حجم الغاز بنقصان الضغط الواقع عليه، ويقل حجم الغاز بزيادة الضغط الواقع عليه. بمعنى انه كلما زاد الضغط قل الحجم بنفس النسبة ، وكلما زاد الحجم قل الضغط عند ثبات درجة الحرارة. رياضياً يعبر عن قانون بويل بالعلاقة: V=1/P "عند درجة حرارة ثابتة, عندما يتغير ضغط كمية معينة من غاز يتناسب الحجم عكسيا مع تغير الضغط. قانون بويل للغازات Boyle's Law | تعرف على علم الكيمياء. " يمكن تمثيل ذلك رياضياً بالقانون: PV=k حيث: P: ضغط الغاز ويقاس بعدة وحدات منها مم زئبق ، أو بار ، أو باسكال ، V: حجم الغاز ويقاس بعدة وحدات منها لتر ، أو سنتيمتر مكعب، ديسيلتر وغيرها. k: ثابت كما قام بويل بعمل علاقه أخرى بين حجم الهواء والكثافه واكتشف ان هناك علاقه عكسيه حيث يزداد حجم الهواء كلما قلت كثافته.
مثال ٣: استخدام قانون بويل لإيجاد حجم الغاز غاز حجمه 3 m 3 ، عند ضغط 500 Pa. انضغط الغاز مع ثبات درجة الحرارة حتى أصبح ضغطه 1 500 Pa. ما حجم الغاز بعد انضغاطه؟ الحل ينصُّ قانون بويل على أن الضغط المُطلَق 𝑃 ، الناتِج عن كتلة معيَّنة من الغاز المثالي يتناسب عكسيًّا مع الحجم الذي تشغله، 𝑉 ، إذا ظلَّت درجة الحرارة وكمية الغاز بلا تغيُّر في نظام مُغلَق. ويُمكن كتابة هذا بالمعادلة: 𝑃 𝑉 = 𝑘. في هذا السؤال، مطلوب منَّا التفكير في لحظتين من الزمن: قبل ضغط الغاز وبعدها. عند اللحظة 1، علمنا من المُعطيات أن 𝑃 = 5 0 0 P a ، 𝑉 = 3 m. عند اللحظة 2، علمنا من المُعطيات أن 𝑃 = 1 5 0 0 P a ، ومطلوب منَّا حساب 𝑉 . وإذا قسمنا الطرفين على 𝑃 ، تتبقَّى لدينا معادلة لـ 𝑉 : 𝑉 = 𝑉 𝑃 𝑃. والآن، نعوِّض في المعادلة بالقِيَم المُعطاة: 𝑉 = 3 × 5 0 0 1 5 0 0 = 1. m يُمكننا استخدام قانون بويل لحساب التغيُّرات في الضغط والحجم بعد التعرُّض للضغط والتمدُّد عدَّة مرات عند درجة حرارة ثابتة. قانون بويل - موضوع. وهذا لأن حاصل ضرب الضغط في حجم الغاز يظلُّ ثابتًا دائمًا. إذا كان لدينا 𝑁 من التغيُّرات يُمكن كتابة المعادلة الآتية: 𝑃 𝑉 = 𝑃 𝑉 = ⋯ = 𝑃 𝑉.
ويُمكن كتابة هذا على صورة المعادلة: 𝑃 𝑉 = 𝑘. في هذا السؤال، مطلوب منَّا التفكير في لحظتين من الزمن: قبل الضغط وبعده. عند اللحظة 1، علمنا من المُعطيات أن 𝑃 = 5 0 0 P a ، 𝑉 = 2 m. عند اللحظة 2، علمنا من المُعطيات أن 𝑉 = 0. 5 m ، والمطلوب حساب 𝑃 . بما أن 𝑃 𝑉 يساوي ثابتًا، إذن يُمكننا كتابة المعادلة: 𝑃 𝑉 = 𝑃 𝑉. إذا قسمنا الطرفين على 𝑉 ، تتبقَّى لدينا معادلة لـ 𝑃 : 𝑃 = 𝑃 𝑉 𝑉. والآن، نعوِّض بالقِيَم المُعطاة في المعادلة: 𝑃 = 5 0 0 × 2 0. 5 = 2 0 0 0. P a كما هو الحال مع حساب ضغط الغاز بعد تغيُّر حجمه عند درجة حرارة ثابتة، يُمكن أيضًا استخدام قانون بويل لحساب حجم الغاز بعد تغيُّر الضغط عند درجة حرارة ثابتة. إذا عرفنا الضغط 𝑃 ، والحجم 𝑉 ، للغاز قبل تغيُّر الضغط، وكذلك الضغط 𝑃 ، بعد التغيُّر، يُمكننا إذن حساب الحجم 𝑉 ، بعد التغيُّر. إذا بدأنا بكتابة المعادلة: 𝑃 𝑉 = 𝑃 𝑉, نقسم الطرفين على 𝑃 ؛ لنحصل على معادلة للحجم بعد تغيُّر الضغط على النحو الآتي: 𝑉 = 𝑉 𝑃 𝑃. لنتناول مثالًا لسؤال عن تغيُّر الحجم عند ضغط غاز عند درجة حرارة ثابتة.
في هذا الشارح، سوف نتعلَّم كيف نستخدم المعادلة 𝑃 𝑉 = ﺛ ﺎ ﺑ ﺘ ً ﺎ (قانون بويل) لحساب ضغط أو حجم غاز يُسمَح له بالتمدُّد أو الانكماش عند درجة حرارة ثابتة. لنفهم أولًا ما المقصود بالغاز المثالي. يتكوَّن الغاز من جزيئات صغيرة جدًّا في حالة حركة، أحيانًا ما تصطدم معًا. في الغاز المثالي، نفترض أن هذه الجزيئات صغيرة جدًّا بحيث لا يشغل كلٌّ منها منفردًا حجمًا، ولا يؤثِّر بعضها على بعض. تعريف: الغاز المثالي الغاز المثالي يتكوَّن من جزيئات تشغل حيزًا ضئيلًا مُهمَلًا، ولا يؤثِّر بعضها على بعض. تذكَّر أن الحجم هو قياس الحيز الذي يشغله شيء ما. عند التعامل مع الغازات، قد يكون من الصعب تخيُّل الحجم الذي تشغله كمية كبيرة من الجزيئات الصغيرة؛ لذا من المُفيد عادة التفكير في الغاز على أنه موضوع داخل وعاء. تذكَّر أيضًا أن الغاز سيتمدَّد ليملأ أيَّ وعاء يكون بداخله. وهذا يُعطينا قياسًا لحجم الغاز؛ والآن لنعرف ما الضغط. إذا تناولنا جزءًا صغيرًا من جدار الوعاء، نلاحِظ أن هناك جزيئات تتحرَّك في اتجاهات عشوائية، وبعضها يصطدم بالجدار. كل تصادم يؤثِّر بقوة صغيرة على الجدار. وعلى المساحة الكلية لسطح الوعاء، في أيِّ لحظة من الزمن، هناك قوة ثابتة تضغط على الجدران.
2 5 𝑉. وبقسمة الطرفين على 0. 25، نحصل على تعبير لـ 𝑉 : 𝑉 = 𝑉 0. 2 5. يُخبرنا السؤال أن 𝑉 = 0. 5 × 𝑉 ، 𝑉 = 2 m ؛ ومن ثَمَّ فإن: 𝑉 = 0. 5 × 2 0. 2 5 𝑉 = 4. m m النقاط الرئيسية يربط قانون بويل بين الضغط والحجم لكمية ثابتة من الغاز المثالي عند درجة حرارة ثابتة. ينصُّ قانون بويل على أن الغاز المثالي عند درجة حرارة ثابتة في نظام مُغلَق، يتناسب ضغطه عكسيًّا مع حجم الغاز: 𝑃 ∝ 1 𝑉. ويُمكن التعبير عن ذلك أيضًا بتضمين الثابت 𝑘: 𝑃 𝑉 = 𝑘. يُمكن استخدام هذه المعادلة للإشارة إلى العلاقة بين الضغط والحجم عند مراحل مختلفة من انضغاط الغاز وتمدُّده: 𝑃 𝑉 = 𝑃 𝑉 = ⋯ = 𝑃 𝑉.
زجاجة صودا 2 لتر فارغة الخطوات والملاحظات: يجب أن تتم هذه التجربة العلمية في الخارج بسبب ما تحدثه من فوضى. يُخلط الخل والماء وصابون الأطباق مع قطرتين من ألوان الطعام في زجاجة الصودا الفارغة. تُستخدم ملعقة لخلط صودا الخبز مع الماء في الكوب حتى يصبح المزيج سائلا. حان وقت الثوران! يُصب مخفف صودا الخبز في زجاجة الصودا بسرعة، لرؤية الثوران! وصف تجربة البركان العلمية ينتج عن التفاعل الكيميائي بين الخل وصودا الخبز غاز يسمى ثاني أكسيد الكربون، وهذا الغاز هو نفسه الغاز المستخدم لصنع الكربونات في المشروبات الغازية، ويحاول غاز ثاني أكسيد الكربون الانتشار ولكن لا توجد مساحة كافية في الزجاجة لينتشر الغاز، لذا تخرج من الفتحة بسرعة كبيرة، مما يسبب ثوران، تعد هذه التجربة محاكاة واقعية لظاهرة ثوران البراكين توضح للطلاب كيف يكون ثوران الغازات والحمم أمامهم. اقرأ أيضًا: كم عدد الوان قوس قزح تناولنا خلال المقال تعريف التجربة العلمية وكذلك اهمية القيام بالتجارب العلمية مع ذكر مثال عملي على وصف تجربة علمية مع الخطوات من خلال تجربة صنع بركان. المراجع ^, Scientific Experiment, 14/7/2020 ^, Experiment in Physics, 14/7/2020 ^, How to make a Volcano, 14/7/2020
نتائج التجارب العلمية قد تدعو لنظريات أو فرضيات جديدة. تفسير الظواهر التي تحتاج إلى تفسير. وصف التجربة العلمية يمكن أن يقدم تلميحات حول البنية أو الشكل الرياضي للنظرية. التجارب قد توفر دليلاً على نظرية مستقبلية لتفسيرها. إدخال التجارب العلمية في تعليم الطلاب له أثر كبير في تطوير التفكير العلمي لدى الطلاب، من خلال فهم الأشياء والعالم من حولهم. التجارب تحفز على طرح الأسئلة والتحري عن الإجابات وإجراء التحقيقات وجمع البيانات. التجارب العلمية تعزز الاكتشاف والتعلم وتطور المهارة من خلال اكتشاف أفكار ومفاهيم جديدة أثناء البحث عن المعرفة. التجارب العلمية لا تقتصر على مجال واحد فهي في كل المجالات سواء طب أو دواء أو هندسة أو علوم، فالعالم يعج بالفرضيات التي تحتاج لتجارب لإثباتها أو نقضها لوضع فرضيات جديدة أخرى. اقرأ أيضًا: الجدول الدوري وصف تجربة علمية مع الخطوات إدخال التجارب العلمية في مختبرات العلوم المدرسية ساهم في جعل الأطفال متعلمين نشيطين وليسوا مجرد متلقيين للمعرفة مع منحهم فرصًا مختلفة للتعلم والتجربة، ومن التجارب العلمية المحببة للأطفال تجربة صنع بركان وهي كالتالي: [3] تجربة كيفية صنع بركان المواد المستخدمة: 10 مل من صابون الأطباق 100 مل من الماء البارد 400 مل من الخل الأبيض ملون غذائي صودا الخبز مخففة (يتم ملئ نصف كوب بصودا الخبز، ثم يُملأ باقيه بالماء).
يمكن أن تتراوح التجارب من المقارنات العشوائية والطبيعية (مثل تذوق بعض الشوكولاتة لتحديد أفضل طعم) ، إلى التجارب عالية التحكم (مثل الاختبار باستخدام الأدوات المعقدة التي تتطلب إشراف العديد من العلماء ، على أمل اكتشاف معلومات حول الجسيمات بدون ذرات)). يختلف استخدام التجارب اختلافًا كبيرًا بين العلوم الطبيعية والإنسانية. تتضمن التجارب عادة ضوابط ، والتي تهدف إلى تقليل تأثير المتغيرات بخلاف المتغيرات المستقلة الفردية. هذا عادة ما يحسن موثوقية نتائج المسح من خلال مقارنة تدابير التحكم مع التدابير الأخرى. السيطرة أو التحكم العلمي جزء من المنهج العلمي. عادة ما يتم التحكم في جميع المتغيرات في التجربة أو التحكم فيها (موضحة بإجراءات التحكم) ، ولا توجد متغيرات غير خاضعة للرقابة. إذا عملت جميع عناصر التحكم كما هو متوقع في مثل هذه التجربة ، فيمكن استنتاج أن التجربة تعمل كما هو متوقع وأن هذه النتائج ترجع إلى تأثير متغيرات الاختبار. من خطوات وصف التجارب العلمية الاجابة هي: يجب إجراء التجربة في مكان خارجي لأنها تسبب حدوث فوضى. · نمزج الخل مع الماء والصابون السائل مع 2 قطرة من اللون الغذائي في الزجاجة الفارغة.