جدول المحتويات
يسمى هروب الغاز من ثقب صغيرساهم التطور التكنولوجي بشكل كبير في تقدم البشرية ، وقد بدأ العلماء في تطوير القوانين وتطبيقها علميًا ، ومن بين هذه القوانين قانون جراهام ، الذي يتحدث فيه عن هروب الغاز من حفرة صغيرة ، والعلاقة بين التدفق و يتحدث عن كتلة الغاز وكيف يتناسب معدل التدفق مع الجذر التربيعي وسيتحدث عن قانون جراهام ، وتعريف التدفق والفرق بين الغاز والبخار في هذه المقالة.
يسمى هروب الغاز من ثقب صغير
يقال إن مسألة تسرب الغاز من حفرة صغيرة من الأسئلة المطروحة في المناهج الأكاديمية للكيمياء والإجابة على هذا السؤال هي:[1]
من المعروف أن جزيئات الغاز لا تتحرك بطاقة حركية عالية ، ولكن نظرًا لصغر حجمها ، يمكنها أيضًا التحرك من خلال ثقوب صغيرة ، وهو ما يسمى الانصباب ، ولهذا يجب أن يكون قطر الثقب أصغر من متوسط المسار الحر لـ يجب أن تكون الجسيمات وفتحة الفتحة أصغر من المسار الحر المتوسط ، على عكس ما يمكن للغاز أن يتحرك ذهابًا وإيابًا عبر الفتحة.
انظر ايضا: العملية المستخدمة لفصل الملح عن الماء هي الترشيح
ما هو تعريف التدفق؟
يُعرَّف التدفق بأنه هروب الجزيئات الغازية من خلال ثقب صغير ، عادةً ما يكون مجهريًا ، مثل ثقب في بالون ، إلى فراغ فراغ. تُظهر الدراسات أن التجارب الكمية ربطت معدل الانصباب بالخصائص الجزيئية ، مثل معدل الانصباب للغاز يتناسب الجوهر عكسياً مع الجذر التربيعي للكتلة المولية. تُعرف هذه العلاقة باسم قانون جراهام ، الذي سمي على اسم الكيميائي الاسكتلندي توماس جراهام 1805-1869.
يشير قانون جراهام إلى أنها علاقة تجريبية تنص على أن نسبة الانتشار أو معدلات الانصباب لغازين هي الجذر التربيعي للنسبة العكسية لكتلتهم المولية ، وتستند العلاقة إلى افتراض أن جميع الغازات في نفس الوقت درجة الحرارة لها نفس متوسط الطاقة الحركية ونتيجة النظرية الحركية للغازات هي أن درجة الحرارة بالدرجات بالكلفن تتناسب طرديًا مع متوسط الطاقة الحركية للجزيئات.[2]
انظر ايضا: الخاصية التي تزداد في السلك مع تناقص مساحة المقطع العرضي
ما هو تعريف الغاز؟
تُعرّف الغازات بأنها إحدى الحالات الرئيسية التي يمكن أن تتشكل في مادة كيميائية. الغاز مادة شبيهة بالهواء تتوسع لملء الفراغ الذي يحتويه. إنه قابل للانضغاط ويتغير حجمه مع تغير الضغط ، على عكس المواد الصلبة و السوائل. تتوزع الذرات أو الجزيئات في الغاز على شكل العديد من الجزيئات في سوائل صلبة ، ويمر الغاز بمرحلة تكون فيها الجزيئات عادة متباعدة جدًا ، وتتحرك بسرعة كبيرة ، ولا تنجذب بشكل خاص لأن الجزيئات الموجودة في الغاز تكون متباعدة أكثر. من بعضهما البعض.[3]
انظر ايضا: أي شيء يشغل مساحة
الفرق بين الغاز والبخار
الفرق الرئيسي بين البخار والغاز هو أن حالة بخار مادة ما لا تتبخر تمامًا من حالتها السائلة بينما الغاز هو حالة يتم فيها تبخير السوائل تمامًا وتسمى الحالة الغازية. بالنسبة لجميع قوانين الغاز ، فهو غاز مثالي. عندما يبرد البخار ، يبدأ في التكثف بينما يظل الغاز في حالة غازية عند ضغط ودرجة حرارة معتدلين. يكون الحجم النوعي للبخار أقل مقارنة بالغازات ، بينما يُقارن حجم معين من الغازات بالبخار.[4]
انظر ايضا: القوى المتوازنة اتجاه الحركة في اتجاه القوى الرئيسية
ها نحن في نهاية مقالنا الذي كان يتحدث عنه هروب الغاز من ثقب صغير يسمى نأمل في نهاية المقال أن نكون قد قدمنا معلومات كافية تتناسب مع القارئ وتسهل عليهم البحث بين المواقع.تبحث المقالة في الفرق بين الغاز والبخار ، ما هو تعريف الغازات وتقدم شرحًا تفصيليًا شرح واحد لقانون التدفق وقانون جراهام.