افتح القائمة الرئيسية

تغييرات

تم إزالة 1٬513 بايت، ‏ قبل 4 سنوات
إنشاء مقالة جديدة عن طريق صندوق إنشاء المقالة في الصفحة الرئيسية.
[[
[[ملف:Translational motion.gif|thumb|left|300px|حركة الذرات والجزيئات في الغاز. وتعبر درجة حرارة الغاز عن متوسط [[طاقة حركة]] [[ذرة|الذرات]] و[[جزيئ|الجزيئات]]. ملحوظة : خفضت السرعات الحقيقية لذرات الغاز في هذه الصورة نحو 1000.000.000.000 مرة]]
[[ملف:الغازات|تصغير]]
]]
#تحويل [[غاز]]
 
{{تحويلة من ال التعريف}}
'''الغاز''' هو أحد [[حالة مادة|حالات المادة]]، ومثل [[سائل|السوائل]] فإن الغازات [[مائع|موائع]] أي أن لها قابلية للسريان ولا تقاوم تغيير شكلها، بالرغم من أن لها [[لزوجة]]. وعلى غير ما يحدث في السوائل، فإن الغازات حرة لا تشغل حجماً ثابتاً ولكنها تملأ أي فراغ يتاح لها. و[[طاقة حركة]]
الغازات حالة طبيعية محرجة يمكن التخلص منها بقطعة خبز محروقة - كيفية التخلص من الغازات
الغازات هي ثاني أهم شيء في حالات المادة (بعد [[بلازما (فيزياء)|البلازما]]). ونظراً لزيادة طاقة حركة الغازات فإن [[جزيء|جزيئات]] و[[ذرة|ذرات]] الغاز تميل لأن تشغل كل حجم متاح لها ، بل النفاذ أيضا خلال حائل من مادة مسامية ، ويزداد ذلك بزيادة [[طاقة الحركة|طاقة حركتها]]. ويوجد مفهوم خاطئ يتعلق بأن اصطدام الجزيئات ببعضها ضروري لمعرفة [[ضغط]] الغاز، ولكن الحقيقة أن سرعاتها العشوائية كافية لتحديد ضغطها. الاصطدامات بين الجزيئات مهمة فقط [[تفاعل كيميائي|للتفاعلات الكيميائة]] حيث تفسر [[نظرية التصادم]] حدوث تفاعل بين جزيئات مادتين. كما يصف [[توزيع ماكسويل-بولتزمان]] توزيع سرعات الجزيئات في الغاز واعتمادها على [[درجة الحرارة]] ويأخذ الحركة الحرارية للغاز في الحسبان.
 
الغازات حالة طبيعية محرجة يمكن التخلص منها بقطعة خبز محروقة - كيفية التخلص من الغازات
تختلف حركة جسيمات الغاز عن حركة جسيمات السوائل التي تتلامس. فعند تواجد جسيمات ، مثل حبيبات غبار في غاز نجد أنها تتحرك في [[حركة براونية]]، ونشاهد ذلك أحيانا في شعاع الشمس وحركة الغبار في الهواء. وحيث أنه لا توجد تقنية حالية تمكننا من ملاحظة حركة جسيم غازي ([[ذرة]] أو [[جزيئ]])، فإن الحسابات النظرية فقط تعطي تصورا عن كيفية تحركهم ، ولكن حركة ذرات غاز أو غاز مكون من [[جزيئ|جزيئات]] ([[الأكسجين]] )أو [[النيتروجين]] حيث يتكون كل منهما من ذرتين مرتبطتين) فهي تختلف عن الحركة البروانية. والسبب في هذا أن الحركة البروانية تتضمن حركة جسيم غبار تحت تاثير محصلة اصطدامات ذرات الغاز بها. ويتكون جسيم الغبار غالباً من مليارات الذرات. ويتحرك في أشكال أشكال حادة عشوائيا.
الغازات حالة طبيعية محرجة يمكن التخلص منها بقطعة خبز محروقة - كيفية التخلص من الغازات
 
الغازات حالة طبيعية محرجة يمكن التخلص منها بقطعة خبز محروقة - كيفية التخلص من الغازات 72687hayah.jpg
== نظرية الحركة الحرارية للغازات ==
 
كان تطور الحركة الحرارية وفهم الغازات وسلوكها الباعث على تقدم [[الكيمياء]] و[[الفيزياء]] منذ اكتشافت [[روبيرت بويل]] وصياغته لسلوكها في [[قانون بويل]] في عام 1662. ثم حدث تقدم سريع حتى القرن التاسع عشر ، واستطاع العلماء وصف الغاز كالأتي :
1-تتألف الغازات من أعداد كبيرة من الجسيمات المتناهية في الصغر والبعيدة عن بعضها مقارنة بحجمها. وينتج عن ذلك ان معظم الحجم الذي يحتله الغاز هو عبارة عن فراغ , وهذا يعلل [[الكثافة]] المنخفضة للغازات.
2- تتصادم جسيمات الغاز بعضها البعض بسبب حركتها السريعة العشوائية ، وبارتفاع درجة الحرارة تزداد سرعات الجزيئات ،وتشتد الاصطدامات ويزداد معدل الاصطدامات. في نفس الوقت تصطدم جسيمات الغاز بجدار الوعاء الذي يحتويها وتظهر لنا في صورة [[الضغط]]. التصادم مرن أي لا يحصل فقدان في الطاقة الكلية للغاز. كل مافي الأمر تنتقل السرعات بين الجسيمات مثلما تنتقل سرعات كرات [[البلياردو]].
3- تكون جسيمات الغاز في طاقة حركة دائمة سريعة وعشوائية وفي جميع الاتجاهات.
4- لا توجد قوى تجاذب أو تنافر بين جزيئات الغاز (افتراض [[غاز مثالي|الغاز المثالي]]).
=== الضغط ===
الرمز المستخدم لتمثيل الضغط في المعادلات هو "P" أو "p" مع وحدات SI من الباسكال.
عندما نضع وعاء من الغاز، مصطلح الضغط (أو الضغط المطلق) يشير إلى متوسط القوة في وحدة المساحة الذي يطبقه الغاز على سطح الحاوية. في هذا الحجم، من الأسهل أحيانا تصوير جزيئات الغاز تتحرك في خطوط مستقيمة حتى تتصادم مع الحاوية (انظر الرسم البياني في أعلى المقال). قوة الكشف عنها من قبل الجسيمات الغاز في وعاء أثناء هذا التصادم هو التغير في زخم الجسيمات.<ref>J. Clerk Maxwell (1904). Theory of Heat. Mineola: Dover Publications. pp. 319–20. ISBN 0-486-41735-2</ref> خلال الاصطدام فقط المكون الطبيعي للسرعة هو الذي يتغير. تسافر الجسيمات بشكل مواز لجدار الحاوية فلا يتغير زخمها. ولذلك يجب أن يكون متوسط القوة على السطح هو متوسط التغير في الزخم الخطي لكل تصادمات جسيمات الغاز.
الضغط هو مجموع كل المكونات الطبيعية من القوة التي تمارسها الجزيئات و المؤثرة على جدران الحاوية مقسوما على مساحة سطح الجدار.
 
وجود الغازات في الامعاء حالة شائعة، وهذه الغازات نتيجة تفاعلات معينة مفيدة للجسم وليس لها ضرر وغير مقلقة مادامت بنسبتها الطبيعية، وتخرج بشكل طبيعي دون الشعور باي ازعاج، وتنشا الغازات بشكل طبيعي في الامعاء بسبب التفاعلات المختلفة، وبسبب نمو بعض البكتيريا طبيعياً داخل الامعاء، وتنتج الامعاء 7-10 لترات يوميا من غازات مختلفة، معظمها يعاد امتصاصه للدم، فقط 600 مل تطرد للخارج من القناة الهضمية، وقد تزيد هذه الكمية لوجود بعض الامراض العضوية او النفسية او التغذوية، تلك الغازات تسبب اصواتا مزعجة ومحرجة من داخل الامعاء، ولكن يجب ان نتذكر انها طبيعية وتوجد عند كل الناس، فلا داعي للقلق الزائد
=== الحرارة ===
الرمز المستخدم لتمثيل درجة الحرارة في المعادلات هو T مع وحدات SI من كلفن.
سرعة جسيمات الغاز يتناسب مع درجة حرارته المطلقة.يتقلص حجم البالون عندما تبطئ سرعة جزيئات الغاز مع إضافة النيتروجين شديد البرودة. وترتبط درجة حرارة أي نظام فيزيائي بحركة الجزيئات (جزيئات والذرات) التي تشكل في مجموعها النظام [[الغاز]].<ref>See pages 137–8 of Society, Cornell (1907).</ref> في الميكانيكا الإحصائية، درجة الحرارة هي المقياس لمتوسط الطاقة الحركية المخزنة في الجسيمات.
 
من ضمن مسببات زيادة الغازات ابتلاع الهواء اثناء الشرب او الاكل او شرب المياه الغازية او بسبب تحلل اغذية معينة معروفة بانتاجها للغازات، ولكن اكثر ما يعاني منه الناس يكون سببه نفسيا مثل التوتر والقلق، مما يغير بعض التفاعلات داخل الجسم، وكذلك تخمر بعض الاكل نتيجة الاكل ثم النوم او الاكل بسرعة او الاكثار من الكربوهيدرات، وهناك حالات سوء الهضم نتيجة نقص انزيمات معينة كانزيمات البنكرياس او لوجود امراض في الجهاز الهضمي، ويعتبر التدخين واستخدام العلكة والاكل والشرب السريعين من اسباب زيادة الغازات، ويلجا البعض للتجشء لاخراج الغازات، وان كانت عادة سيئة الا انها اذا جاءت غير ارادية فانها تخلص المعدة من بعض الغازات المتراكمة.
===الحجم ===
الرمز المستخدم لتمثيل حجم محدد في المعادلات هو "V" مع وحدات SI من متر مكعب لكل كيلوغرام.
 
الاغذية والغازات
=== الكثافة ===
الاغذية التي لا تهضم بشكل طبيعي وتام تنتج غازات بالذات السكريات والنشا والالياف، حيث تنمو عليها بكتيريا غير ضارة وتنتج الهيدروجين وثاني اكسيد الكربون واحيانا الميثان الذي يتسبب في الرائحة الكريهة.
الرمز المستخدم لتمثيل الكثافة في المعادلات هو ρ (رو) مع وحدات SI للكيلوغرام لكل متر مكعب.
حوالي ثلث الناس ينتجون الميثان، ولكن بالضرورة ان لديهم مشكلة في انتاج غازات اكبر، ويمكن التعرف على وجود الميثان بكون البراز يطفو على الماء.
اكثر الاغذية التي تزيد الغازات الاغذية الغنية بالسكريات المعقدة كالبقول، وبشكل اقل الملفوف والبروكلي والحبوب الكاملة (البر)، كذلك الاغذية الغنية بالنشا كالبطاطا والذرة والطحين والخبز غير الناضج، والوحيد من بينها مما لا يسبب غازات هو الارز، ويحتوي البصل والعديد من انواع الفواكه كالتفاح والكمثرى والمشمش على سكريات تزيد المشكلة.
الحساسية ضد الحليب ومشتقات الالبان او الحساسية من بعض الاطعمة الجاهزة كالخبز وبعض انواع مرق التوابل التي تضاف الى السلطات ايضا تزيد الغازات والحل فيها تجنب منتجات الحليب والاستعاضة عنه بحليب الصويا، وهناك حليب خال من اللاكتوز في الصيدليات.
 
السكريات التي تنتج غازا:
==معادلة الغاز المثالي==
1- سكر الرافينوز: يوجد في البقول، والملفوف، وملفوف بروكسل، والبروكلي، والهليون، والحبوب الكاملة.
{{مقال تفصيلي|غاز مثالي}}
2-اللاكتوز: يوجد في منتجات الحليب والالبان مثل الجبن، والمثلجات، بالاضافة الى بعض انواع الخبز، والحبوب.
3-الفريكتوز: يوجد في البصل، والخرشوف، والاجاص، والقمح، وبعض المشروبات.
4- السوربيتول: يوجد في التفاح، والاجاص، والدراق، والخوخ، وبعض الاطعمة الخالية من السكر، والحلويات، والعلكة.
لهذا هذه الاغذية تزيد انتاج الغازات ولا ينصح بعدم تناولها، ولكن يجب العناية بمضغها جيدا وعدم الاستعجال في تناول الطعام وعدم تناول الاغذية التي لم تعتد عليها او تلك التي تنتج كمية اكبر من الغازات مثل الفجل والبصل، الالياف الزائدة عن الحد تزيد المشكلة كذلك، لانها تكون مرتعاً لنمو البكتيريا، وينصح بزيادة تناول الالياف، اما الكمية الطبيعية فلا تزيد المشكلة، وهناك امراض معينة معروفة ترتبط بها زيادة الغازات من ضمنها امراض نقص الانزيمات الهاضمة.
 
هناك العديد من محليات الوجبات او مشروبات الرشاقة الخالية من السكر التي يطلق عليها "دايت" لهذا يشكو بعض الناس بعد تناول بعض تلك الاغذية من الغازات.
أو معادلة الحالة الحرارية لغاز مثالي وهي تصف غازا مثاليا وسلوكه عند تغير درجة الحرارة مثلا. وقد شكلت تلك المعادلة كنتيجة لنتائج تجارب عديدة ([[قوانين الغازات]]).ثم استطاع [[لودفيغ بولتزمان]] عن طريق حساب الاحتمالات ([[ديناميكا حرارية|ترموديناميكا إحصائية]]) تفسير سلوك الغاز عل أساس بنية جسيمات الغاز.
 
الوقاية والعلاج
تصف معادلة الغاز العامة [[دالة الحالة|دوال حالة]] غاز مثالي وعلاقات تلك الدوال بعضها ببعض من : [[درجة الحرارة]] ، و[[الضغط]] وحجم الغاز ، وهي:
هناك مجموعة من الادوية التي تقلل المشكلة، ولكن الوقاية هي الافضل بالتاكيد، ومن اشهر تلك الادوية التي تباع بدون وصفة هي ادوية مضادات الحموضة والغازات مثل مايلنتا ومالوكس وداي جل وغيرها، والادوية التي تعطى بوصفة هي الانزيمات مثل اللاكتيز، اما المرضى الذين لديهم مرض القولون العصبي فيحتاجون ادوية اخرى.
لا توجد اغذية معينة تساعد على تنظيف الامعاء من الغازات، ولكن تنظيم الغذاء وعدم الاسراع في تناوله وتنظيم الذهاب لدورة المياه، وتناول الغذاء بالملعقة افضل لمن يعاني من زيادة الغازات، وينصح بعدم تناول اغذية لم يعتد الانسان عليها، كما ينصح بعدم الشرب اثناء الاكل وتجنب النوم بعد الاكل مباشرة، تكثر هذه المشكلة عند اولئك الذين يعتمدون على وجبة واحدة مثل الغداء او العشاء، ويهملون الباقي او يقللون منه بشكل مخل، في حالة وجود تلك الغازات، وينصح بتناول قطعة خبز محروقة، لان الكربون يمتص الغازات.
ثبتت فائدة العسل في تقليل المشكلة واقترح على من يعاني من هذه المشكلة من فترة طويلة ان يضيف ملعقة عسل الى زبادي قليل الدسم ويتناوله على الريق يومياً وسيكون غذاء مفيداً وعلاجا قويا لمشكلة الغازات الا ان يكون لدى الشخص حساسية لمنتجات الحليب.
 
هناك بعض الاغذية والاعشاب المفيدة مثل:
:<math>p\cdot V = n\cdot R\cdot T</math>
1. اليانسون: تؤخذ ملء ملعقة كبيرة من اليانسون وتغلى لمدة 5دقائق في وعاء يحوي ملء كوب من الماء ثم يبرد ويصفَّى ويشرب بعد الاكل
 
2. القرفة او الدارسين: يؤخذ ملء ملعقة شاي من مسحوق القرفة الصينية وتضاف الى ملء كوب ماء مغلي ويترك لمدة 15 دقيقة ثم يشرب مرة واحدة بعد الغداء.
حيث:
3. الشبت: يؤخذ حزمة شبث وتغسل جيداً ثم تقطع الى قطع صغيرة مع جذورها ثم يغلى مع نصف لتر من الماء ثم يشرب ملء كوب من هذا المغلي ويؤكل الشبت.
: <math>R = 8{,}3144621(75) \,\mathrm{J}\cdot \mathrm{mol}^{-1}\cdot \mathrm{K}^{-1}</math> <ref>{{internetquelle |url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?r |hrsg=National Institute of Standards and Technology |titel=CODATA Recommended Values: molar gas constant |zugriff=12. Januar 2012}}</ref>
4. البابونج: تؤخذ نصف ملعقة كبيرة من الازهار وتضاف الى ملء كوب ماء مغلي ويترك لمدة خمس دقائق مغطىً ثم بعد ذلك يصفى ويشرب بعد الاكل مرة واحدة فقط في اليوم.
[[ثابت الغازات العام]] ، كما أن :
5. الحلبة : يغلى ملء معلقة اكل مع ملء كوب ماء لمدة خمس دقائق ثم يصفى ويشرب بمعدل مرتين في اليوم مرة بعد الفطور ومرة اخرى بعد العشاء
 
6. الزعتر: يؤخذ ملء ملعقة من مسحوق الزعتر وتضاف الى ملء كوب ماء مغلي ويترك لمدة خمس دقائق ثم يصفى ويشرب بعد الوجبات ويمكن اضافة ملء ملعقة عسل للتحلية
: p [[الضغط]]
7. الكزبرة: ملعقة كبيرة وتغلى مدة دقيقة مع ملء كوب ماء ثم يصفى بعد ذلك وتشرب مرة واحدة بعد الفطور او العشاء
: V [[حجم مولي|الحجم المولي]]
8. الكراوية: يؤخذ ملء ملعقة صغيرة وتضاف الى ملء كوب من الماء المغلي وتترك لمدة 5 دقائق ثم يصفى وتشرب مرة او مرتين في اليوم
: T [[درجة الحرارة]] بالكلفن
9. القرنفل: يؤخذ ملء ملعقة صغيرة الى ملء كوب ماء مغلي ويترك لمدة ما بين 10- 20دقيقة ويشرب بمعدل ثلاث مرات في اليوم
: R [[ثابت الغازات العام]]
10. زيت الزيتون: باضافته للسلطة بشكل عادي دون زيادة
: n عدد المولات (أو أجزاء المول).
 
بواسطة المعادلة العامة للغازات بالإضافة إلى [[قوانين الديناميكا الحرارية]] يمكننا وصف عمليات الحركة الحرارية للغازات المثالية بطريقة الرياضيات .
 
==معادلة الغاز الحقيقي==
{{مقال تفصيلي| غاز حقيقي}}
 
'''الغاز الحقيقي''' (بالإنجليزية: Real gas) هو غاز ليس [[غاز مثالي]] بتميز بصفات لا يمكن معالجتها بواسطة [[قانون الغازات المثالية]]. ولكي نفهم سلوك الغازات الحقيقية وهي تقابلنا باستمرار في حياتنا العملية حيث أنها تشغل [[محرك|المحركات]] ، كما أنها تؤثر على [[الطقس]] فلا بد من اتخاذ الصفات الآتية في الاعتبار:
 
* لها تأثيرات ضغطية
* [[حرارة نوعية]] متغيرة
* تأثير فان دير فالس (حيث للجزيئات أحجام تختلف عن الصفر) ،
* تأثيرات ترموديناميكية في حالة عدم التوازن ،
* تؤثر على [[تفكك|تفكك الجزيئات]] وتؤثر على [[تفاعل كيميائي|التفاعلات الكيميائية]]
 
بأخذ تلك المؤثرات في العتبار أو بعضها توجد عدة صيغ لحالة العاز الحقيقي ، نؤتي منها على سبيل المثال :
 
===معادلة فان دير فالس===
{{رئيسية |معادلة فان دير فالس}}
 
تتعامل مع [[غاز حقيقي|الغازات الحقيقية]] باعتبار [[كتلة مولية|الكتلة المولية]] و[[حجم مولي|وحجمها المولي]]:
 
<math>RT=\left(P+\frac{a}{V_m^2}\right)(V_m-b)</math>
 
حيث:
: P [[الضغط]],
: T [[درجة الحرارة]]كلفن|بالكلفن]],
:R [[ثابت الغازات]] ,
: [[حجم مولي|الحجم المولي]] V<sub>m</sub>.
 
a و b إحداثيان يُعينان عمليا لكل غاز ، وأحيانا يجري تعيينهما من [[نقطة حرجة|النقطة الحرجة]] (T<sub>c</sub>) و[[ضغط حرج|الضغط الحرج]] (P<sub>c</sub>) مع استخدام العلاقتين :
 
<math>a=\frac{27R^2T_c^2}{64P_c}</math>
 
<math>b=\frac{RT_c}{8P_c}</math>
 
== المراجع ==
 
{{مراجع}}
 
== اقرأ أيضًا ==
* [[غاز حقيقي]]
* [[غاز مثالي]]
* [[قوانين غازات|قوانين الغازات]]
* [[ديناميكا حرارية]]
{{شريط بوابات|فيزياء|كيمياء}}
 
{{تصنيف كومنز|Gases}}
 
[[تصنيف:علوم الغلاف الجوي]]
[[تصنيف:غازات|*]]
[[تصنيف:حالات المادة]]
[[تصنيف:غلاف جوي]]
[[تصنيف:تحريك الموائع]]
[[تصنيف:مفاهيم فيزيائية]]
[[تصنيف:قوانين الغازات]]
[[تصنيف:أطوار المادة]]
مستخدم مجهول