النظرية الحركية للغازات

الهواء هو غاز ، ويمكن دراسة الغازات من خلال النظر في العمل على نطاق صغير من الجزيئات الفردية أو من خلال النظر في إجراء واسع النطاق للغاز ككل. يمكننا أن نقيس أو نحس عمل الغاز مباشرة. ولكن لدراسة عمل الجزيئات ، يجب أن نستخدم نموذجًا نظريًا. يفترض النموذج ، الذي يسمى النظرية الحركية للغازات ، أن الجزيئات صغيرة جدًا بالنسبة للمسافة بين الجزيئات. تكون الجزيئات في حركة ثابتة وعشوائية وكثيراً ما تصطدم ببعضها البعض وبجدران أي حاوية.

تمتلك الجزيئات الفردية الخصائص الفيزيائية القياسية للكتلة والزخم والطاقة. كثافة الغاز هي ببساطة مجموع كتلة الجزيئات مقسومًا على الحجم الذي يشغله الغاز. ضغط الغاز هو مقياس للزخم الخطي للجزيئات. عندما تصطدم جزيئات الغاز بجدران الحاوية ، فإن الجزيئات تنقل الزخم إلى الجدران ، مما ينتج قوة يمكن قياسها. يتم تعريف القوة المقسومة على المنطقة بأنها الضغط. درجة حرارة الغاز هي مقياس لمقدار الطاقة الحركية للغاز. الجزيئات في حركة عشوائية ثابتة ، وهناك طاقة (كتلة ضرب مربع السرعة) المرتبطة بهذا الاقتراح. كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زادت الحركة.

في مادة صلبة ، يبقى موقع الجزيئات بالنسبة لبعضها البعض ثابتًا تقريبًا. ولكن في الغاز ، يمكن للجزيئات التحرك والتفاعل مع بعضها ومع محيطها بطرق مختلفة. كما ذكر أعلاه ، هناك دائما مكون عشوائي للحركة الجزيئية. يمكن جعل السائل بأكمله للتحرك كذلك في حركة مرتبة (تدفق). يتم فرض الحركة المطلوبة أو إضافتها إلى الحركة العشوائية العادية للجزيئات. على المستوى الجزيئي ، لا يوجد تمييز بين المكون العشوائي والمكون المنظم. في أنبوب pitot ، نقوم بقياس الضغط الناتج عن المكون العشوائي كالضغط الثابت ، والضغط الناتج عن العشوائية بالإضافة إلى المكون المرتب كضغط إجمالي.

اعداد وترجمة /فادي طارق 

المصدر