القانون العام للغازات

يتم عرض قوانين الغازات بويل و شارل و جاي لوساك و أفوجادرو للوصول منها لصيغة عامة تجمع هذه القوانين و الحصول على القانون العام للغازات. و يتم أيضا توضيح ماهو الثابت العام للغازات.

لتحديد خصائص كمية من الغاز يجب تحديد حجمها V ودرجة الحرارةالكلفينية (على مقياس كلفن) T والضغط P و عدد مولاتها n (عدد الجزيئات N). تم إجراء تجارب لتحديد العلاقات بين هذه الكميات للحالة الغازية. تحديد قد تم تغيير متغير حالة واحد و النظر لأخر ماذا يحدث له عند ثبات باقي العوامل. مثل دراسة العلاقة بين الضغط P و الحجم V عند ثبوت باقي العوامل كما فعل بويل. و تم الحصول على قوانين كثيرة يراد تجميعها في قانون واحد و هو الذي يربط بين كل هذه المتغيرات و يسمى القانون العام للغازات. و القوانين هي

قانون بويل للغازات

• عند ثبوت كمية الغاز ودرجة الحرارة ، فإن الضغط والحجم يتناسبان عكسيا.
• PV = const أو

قانون شارل للغازات

• عند ثبوت كمية الغاز والضغط فإن الحجم يتناسب مع درجة الحرارة تناسبا طرديا.
• V/T = const أو

قانون جاي لوساك للغازات

• عند ثبوت كمية الغاز والحجم فإن الضغط يتناسب مع درجة الحرارة تناسبا طرديا.
• P/T = const أو

قانون أفوجادرو للغازات

• عند ثبات الحجم ودرجة الحرارة يتناسب الضغط مع كمية الغاز (عدد المولات) تناسبا طرديا.
• V/n = const أو

ملحوظة هامة :هذه التجارب تم إجرائها على الغازات الحقيقية و لكن في ظروف مثالية من درجة حرارة عالية وضغط منخفض نسبيا لذلك سميت القوانين بقوانين الغاز المثالي. و هي أيضا توافق قوانين النظرية الحركية للغازات التي بنيت على فرضية الغاز المثالي.

الجمع بين هذه التجارب و القوانين يعطي قانون الغاز المثالي ، معادلة واحدة تربط جميع المتغيرات الأربعة:

PV /nT = const

الثابت هو الكمية R هي الثابت العام للغازات. قيمته التي تم تحديدها تجريبياً هي (R = 8.315 J/(mol.K.  أو تكتب كالأتي

PV =nRT

وعند ثبات كمية الغاز فإنه يمكن كتابة القانون كالأتي

PV/T = const

ثابت الغاز المثالي

• الثابت R لا يتوقف على نوع الغاز.
• ثابت من الثوابت الكونية و يساوي  (R = 8.315 J/(mol.K.
• المعادلة صالحة للغاز المثالي فقط. أما في حالة الغازات الحقيقية تطبق تعديلات لهذا القانون.
• و يرتبط هذا الثابت بثابت بولتزمان K بالعلاقة الأتية   حيث NA عدد أفوجادرو.

تعريف القانون العام للغازات

هو قانون يربط بين كل المتغيرات للغاز من ضغط ودرجة حرارة و حجم و عدد مولات.

القانون العام للغازات pdf

مصادر أخرى إنجليزية (صفحة – فيديو)