الغاز المثالي "الكامل" والغاز الحقيقي
إن قوانين الغاز التي درسناها سابقاً جميعها تفترض السلوك المثالي " الكامل " للغاز والتي تفترض خضوع الغازات للنظرية الحركية الجزيئية للغازات ..
أي أن ..
الغاز المثالي : هو غاز ذو جزيئات نقطية - أي ذات حجم مهمل أمام الحجم الذي يشغله الغاز- و أنها جزيئات لا يوجد بينها تأثير متبادل - أي لا وجود لقوى تنافر أو تجاذب بينها -.
- ولكن ...وجد عملياً أن الغازات بصورة عامة لا تنطبق عليها قوانين الغازات الكاملة بشكل دائم وتعاني شذوذاً "انحرافاً"عن هذه القوانين .
- هذا الأمر أدى للتمييز بين الغازات الكاملة والغازات الحقيقية .
بالتالي الغاز الحقيقي لا يخضع خضوعاً تاماً لفروض النظرية الحركية الجزيئية للغازات .
و بهذا يعرف الغاز الحقيقي بأنه :
غاز لجزيئاته حجماً معتبراً و بينها قوى تأثيرمتبادل معتبرة .
ملاحظة : نقصد بالمقدار المعتبر أنه مقدار صغير ولكنه غير مهمل .
توضيح شذوذ الغاز الحقيقي عن السلوك المثالي :
- الشذوذ عن قانون شارل :
و الذي يوضح العلاقة بين الحجم ودرجة الحرارةعند ثبات الضغط : 
- لأنه في درجات الحرارة المنخفضة تتناقص سرعة الجزيئات الغازية فيكون لقوى التجاذب تأثير أكبر مما يؤدي لتتقارب الجزيئات بشكل أكبر .
- الشذوذ عن قانون بويل :
و الذي يوضح علاقة الحجم بالضغط عند ثبات درجة الحرارة :
- و ذلك بأن حجم جزيئات الغاز يقاوم الانضغاط عند تقارب هذه الجزيئات حيث يزداد تأثير قوى التنافر ما بين الجزيئات .
والسؤال الذي يطرح نفسه بقوة :
هل تنطبق قوانين الغاز المثالي على الغازات الحقيقية ؟
أو متى تكون يسلك الغاز الحقيقي سلوكاً مثالياً ؟
- يسلك الغاز الحقيقي سلوكاً مثالياً بشكل مقبول وذلك عند : أ- درجات الحرارة المرتفعة مقارنةً بدرجة الحرارة الحرجة للغاز.
ب- الضغوط غير المرتفعة من رتبة عدة أجواء .
- درجة الحرارة الحرجة : هي درجة الحرارة التي لا يمكن تسييل الغاز فوقها مهما كان الضغط المطبق .
- شروط تسييل الغاز :
نستطيع تسييل الغاز بأن نحقق الشرطين :
1- التبريد الشديد إلى ما دون درجة الحرارة الحرجة حتى تقلل من سرعة حركة الجزيئات بشكل كبير . 2- تطبيق ضغط مرتفع جداً حتى تتقارب جزيئات الغاز .
- إن تهدئة حركة الجزيئات و تقريبها يزيد من فاعلية قوى التجاذب و يسهل عملية التحول إلى الحالة السائلة .
- عادة تستخدم لذلك صناعياً طريقة تدعى الضغط والافلات حيث:
- يخضع الغاز ضمن مكبس ضخم لضغط مرتفع لترتفع درجة حرارته ثم يبرد بمبرد خارجي ..
- و من ثم يترك ليتمدد لتنخفض درجة حرارته ..
- ومن ثم يضغط و بعدها يبرد ثم يترك ليتمدد و بتكرار هذه العملية عدة مرات ..
- حتى تنخفض درجة الحرارة بشكل شديد و من ثم يطبق ضغط مرتفع في المرحلة النهائية حيث يتسيل الغاز ..
10 تعليقات