ما هو ضغط الغاز

ضغط الغاز

الضغط هو القوة التي تبذلها مادّة معيّنة على وحدة المساحة لمادة أخرى، وضغط الغاز تحديداً هو القوّة التي يؤثر بها الغاز على جدران الجسم الذي يحتويه، ويتم قياس الضغط على الموائع؛ أي الغازات والسوائل. من الأمثلة على ضغط الغاز توسُّع البالون عند نفخه لأنّ ضغط جزيئات الهواء داخله أعلى من الضغط الخارجي عليه.^[١] مثال البالون هذا يساعد على توضيح قوانين الغاز، فعند شد البالون تكون كميّة الهواء داخله ثابتة، أمّا كثافته فهي النسبة بين الكتلة والحجم، وبالتالي فهي تتغيّر بتغير الحجم، مما يعني أنه عند الضغط على البالون فإنّ:^[٢]

• ضغط الهواء داخل البالون سيزداد.
• كثافة الهواء داخل البالون ستزداد.

قانون بويل (قانون الضغط والحجم)

قانون بويل ينصّ على أنّه: "عند درجة حرارة معيّنة يتناسب ضغط كمية معينة من الغاز عكسياً مع حجم كتلة الغاز"، ويعبر عنه رياضياً بـ: ح₁ ض₁= ح₂ ض₂.^[٢]

قانون تشارلز ( قانون الحجم ودرجة الحرارة)

ينص هذا القانون على أنّ "حجم كمية معينة من الغاز تحت ضغط ثابت تتناسب طردياً مع درجة الحرارة". يُعبّر عنه رياضياً بـ:

 ح1 /د 1 =ح2 / د2.[٢]

قانون الغاز المثالي

يمكن وصف حالة الغاز في أي وقت بالتعبير عن الضغط، ودرجة الحرارة، والكثافة التي هي الكتلة مقسومة على الحجم، وبجمع هذه المتغيرات نحصل على قانون الغاز المثالي، ويعبر عنه رياضياً بـ: ضxح=كx رx د؛ حيث إن ر هي ثابت الغاز العام ويساوي 287 جول/(كغم.كلفن).^[٢]

الضغط الجوي

الضغط الجوي هو "القوة التي يؤثر بها عمود الهواء على وحدة المساحة"، ويمكن قياسه باستخدام الباروميتر الزئبقي، وبالاقتراب من سطح الأرض يزداد الضغط البارومتري بقيمة 3.5 ملي بار لكل 30 متر، ولكن عندما يكون الهواء بارداً فإن الزيادة في الضغط تزداد بشكل أكبر كون كثافة الهواء البارد أكبر من كثافة الهواء الدافئ. يبلغ الضغط الجوي على ارتفاع 270.000 متراً 10^-6 ملي بار، وهذا الضغط مماثل للضغط الداخلي لأفضل صمام مفرغ استطاع الإنسان صنعه، والجدير ذكره أنّ الارتفاعات التي تتراوح ما بين 3000-1500 متراً يكون الضغط فيها منخفضاً جداً بالنسبة للإنسان، مما يتسبب بتغيرات فسيولوجية خطيرة في جسمه.^[٣]

المراجع

1. ↑ "Gas Pressure", www.chem.libretexts.org, Retrieved 17-10-2017. Edited.
2. ^ ^{أ ب ت ث} "Pressure and the Gas Laws", www.indiana.edu, Retrieved 17-10-2017. Edited.
3. ↑ "Atmospheric pressure", www.britannica.com, Retrieved 17-10-2017. Edited.