تعليم

أداة لقياس ضغط الغاز المحصور ما هي ؟

أداة لقياس ضغط الغاز المحصور ما هي

  • اختر الإجابة الصحيحة مما بين الأقواس:
    • أداة لقياس ضغط الغاز المحصور (البارومتر _ المانومتر _ باسكال).
  • الإجابة:
    • المانومتر هو أداة لقياس ضغط الغاز المحصور.
  • الكرة الأرضية يحيط بها طبقة الغلاف الجوي الممتدة حتى الفضاء والتي تقدر مساحتها بمئات الكيلومترات، توجد جزيئات الهواء المتحركة بالغلاف الجوي وخلال تلك الحركة فإنها تبذل ضغطًا في جميع الاتجاهات وهو ما عرفه العلماء باسم الضغط الجوي.
  • عند حركة جزيئات الغاز في مكان محدد فإن تلك الجسيمات يزيد ضغطها عند صدامها لجدران الإناء المحصورة به، حيث أن جزيئات الغاز صغيرة الحجم فإنها تبذل ضغطًا صغيرًا.
  • يمكننا قول أن وعاء يسع لتر فإنه يستوعب غاز بمقدار 1022 ينتج عن حركة الجسيمات ضغط كبير جدًا داخل الوعاء، نتيجة تصادمها مع جدران الوعاء الكبيرة.

المانومتر

  • المانومتر هو أحد أدوات قياس الضغط الجوي حيث يستخدم المانومتر لقياس ضغط الغاز المحصور.
  • تركيب المانومتر:
    • يتكون من دورق تم توصيله بأنبوب على هيئة حرف U.
    • يكون الدورق مملوء بمادة الزئبق.
    • عندما يتم فتح صمام الأنبوب تقوم جسيمات الغاز بالانتشار فتتجه من الدورق إلى الأنبوب.
    • خلال انتشارها تقوم جزيئات الغاز المتدفية على دفع الزئبق أسفل الأنبوب.
    • بذلك يمكن قياس ضغط الغاز الموجود بالدورق من خلال حساب الفرق بين ارتفاع مستزى الزئبق في طرفي الأنبوب قبل وبعد تدفق الغاز.

أداة تستخدم لقياس الضغط الجوي

هناك أكثر من أداة لقياس الضغط الجوي، فقد تمكن العلماء من إيجاد أداة تساعدهم على قياس الضغط الجوي، فأول من تمكن من إثبات أن الهواء له ضغط هو العالم الإيطالي تورشلي، من خلال ملاحظته أن مضخة الماء لا يمكنها رفع الماء وضخه للأعلى إلا بعد دفع الهواء الموجوج بها.

  • أكمل ما يلي:
    • أداة تستخدم لقياس الضغط الجوي.
  • الإجابة:
    • البارومتر أداة تستخدم لقياس الضغط الجوي.

البارومتر

بعد أن تعرفنا على المانومتر والذي يمكننا قياس ضغط الغاز المحصور في أي إناء ولكن لا يمكننا قياس الهواء الجوي باستخدامه، لذا لجأ العلماء إلى اختراع البارومتر والذي يساعدنا على قياس ضغط الجو فوق سطح الأرض.

  • البارومتر يساعدنا على قياس الضغط الجوي، وذلك وفقًا لما أكده العالم تورشلي حيث وضح ان ارتفاع مستوى الزئبق في جهاز البارومتر عند أعلى نقطة من سطح البحر هو 760 ملم تقريبًا.
  • يتم تحديد مدى ارتفاع الزئبق من خلال قوتين وهما:
    • الجاذبية الأرضية: والتي تقوم بالتأثير على الزئبق بقوة ثابتة باتجاه الأسفل.
    • القوة المعارضة للجاذبية الأرضية: وتكون متجهة إلى الأعلى عكس الجاذبية.
  • من خلال الضغط على الزئبق بالقوتين فإن الهواء الضاغط على الزئبق يتجه للأسفل وبالتالية يتغير ضغط الهواء نتيجة تغير درجة الحرارة ودرجة رطوبة الجو.

وحدة قياس الضغط

هناك أكثر من وحدة لقياس الضغط الجوي كل منهم تعود إلى أحد العلماء، فكل عالم تنسب إليه إحدى الوحدات حيث تمثل كل وحدة حالة مختلفة من حالات الضغط الجوي، وذلك ما سنتعرف عليه خلال هذه الفقرة بعد الإجابة على سؤالكم عند وحدات قياس الضغط الجوي.

  • أكمل ما يلي:
    • وحدة قياس الضغط الجوي.
  • الإجابة:
    • باسكال هي وحدة قياس الضغط الجوي.

باسكال

  • تنسب وحدة القياس باسكال إلى عالم الرياضيات باسكال.
  • اعتمد في اشتقاق وحدة قياس الضغط الجوي على وحدة قياس القوة (نيوتن N).
  • تقدر وحدة الباسكال بأنها تساوي قوة 1 نيوتن لكل متر مربع والذي يتم وصفحه بالرمز التالي:
    • 1Pa = 1N/m2
  • حتى الآن ما زال استخدام الوحدات التقليدية لقياس الضغط الجوي مستمرًا.
  • الوحدة المستخدمة عند قياس الضغط الجوي باستخدام البارومتر والمانومتر هي الملمترات الزئبقية والتي يرمز لها (mmHg).
  • بذلك يمكننا حصر الوحدات الأساسية المستخدمة في قياس الضغط الجوي فيماي لي:
    • وحدة الباسكال Pa.
    • وحدة الجو atm.
    • وحدة التور Torr.
  • يمكننا تحديد العلاقة بين وحدات قياس الضغط الجوي كما يلي:
    • 1atm = 101325 pa
    • 1atm = 760 mmHg
    • 1atm = 860 Torr
    • 1toor = 1 mmHg
أداة لقياس ضغط الغاز المحصور

يعرف الضغط على أنه القوة الواقعة على وحدة

في سياق الإجابة على درس الغازات وأدوات قياس الضغط الجوي، وكيفية عمل تلك الأدوات، نتعرف على تعريف الضغط فيما يلي بعد التعرف على الإجابة الصحيحة لسؤال فقرتنا وهو يعرف الضغط على أنه القوة الواقعة على وحدة.

  • أكمل ما يلي:
    • يعرف الضغط على أنه القوة الواقعة على وحدة ……………… .
  • الإجابة:
    • يعرف الضغط على أنه القوة الواقعة على وحدة المساحة.
  • تختلف قوة تأثير الضغط باختلاف مساحة الجزء الملامس للسطح، وأبسط مثال يمكننا من خلاله التفريق بين الحالتين هو:
    • مساحة الضغط الواقعة على سطح الأرض اللينة عند السير بحذاء ذو كعب عالي تكون أقل لذا نجد أن الكعب يغوص في السطح اللين.
    • ولكن مساحة الضغط الواقعة على نفس السطح لكن عند السير مرتديين حذاء مسطح دون كعب، فإن الضغط على سطح الأرض يكون أكبر.
    • بذلك يمكننا القول بأن قوة الضغط تعتمد على كتلة جسم الشخص والتي تكون موزعة على مساحة أكبر في حالة ارتداء حذاء دون كعب على العكس في حالة ارتداء حذا ذو كعب فإن كتلة الجسم تكون مرتكزة على جزء أقل.

أسئلة عن درس الغازات Gases

فيما يلي سنقدمل كلم طلابنا الأعزاء مجموعة من الأسئلة التي جاءت بالكتاب المدري عن درس الغازات والإجابة الصحيحة، مع التوضيح والشرح المبسط.

يستخدم البارومتر لقياس ضغط الغاز المحصور

  • حدد العبارة التالية صواب أم خطأ:
    • يستخدم البارومتر لقياس ضغط الغاز المحصور.
  • الإجابة:
    • العبارة خاطئة.
    • يستخدم البارومتر لقياس الضغط الجوي.
    • يستخدم المانومتر لقياس ضغط الغاز المحصور.

من خصائص الغازات

  • أكمل العبارة التالية:
    • من خصائص الغازات …………. و ………………… .
  • الإجابة:
    • من خصائص الغازات القابلية للانضغاط و الانتشار و التمدد بالحرارة.
  • القابلية للانضغاط: الغازات لديها القدرة على تغيير حجمها للتوافق مع حجم الإناء، حيث تغير من المسافات البينية بين الجزيئات، وذلك على عكس المواد الصلبة والسائلة فلا يمكنها تغيير حجمها.
  • الانتشار: قوة التجاذب بين جزيئات الغازات ضعيفة جدًا لذا فإنها تنتشر بسهولة وخلال فترة قصيرة جدًا من الوقت.
  • التمدد بالحرارة: عند ارتفاع درجة الحرارة فإن تتمدد الغازات تتقلص الغازات بانخفاض درجة الحرارة، فالغازات تتمدد بالحرارة وتنكم بالبرودة.
  • يمكننا القول بأن الخصائص العامة للغازات تتمثل في:
    • الغازات لها الحجم الإناء الموجودة به.
    • غير ثابتة الشكل فهي تأخذ شكل الإناء الموجودة به.
    • جسيمات الغازات تكون متباعدة.
    • حركة جزيئات الغازات سريعة جدًا.
    • جسيمات الغازات تتحرك حركة عشوائية وسريعة.
    • هناك بعض الغازات التي توجد بشكل منفرد مثل الأكسجين والهيدروجين ومنها ما يوجد بشكل مركبات مثل ثاني أكسيد الكربون.