قوى التجاذب والتنافر بين جسيمات الغاز في الطبيعة ، حيث أن الغازات هي إحدى الحالات الأساسية للمادة ، وهي الحالة الصلبة والسائلة والغازية ، وتختلف كل حالة عن الأخرى في عدد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية التي تساعد على دراستها ، خاصة في الحركة الحرارية ، و من أهم مظاهر الاختلاف قوى التجاذب والتنافر بين الجزيئات ، فموقعنا يعرّفنا على الغازات وأهم خصائصها ، ثم يناقش بعضها بطريقة بسيطة.
قوى التجاذب والتنافر بين جسيمات الغاز
الغازات هي سوائل لا تقاوم أي تغيير في شكلها ولكنها تملأ أي فراغ تكون فيه على عكس السوائل التي تعتبر أيضًا سوائل ، والتي لا تمنحها حجمًا ثابتًا ، و c بسبب قوى الجذب و التنافر بين جزيئات الغاز هو:
- غير موجود.
لا توجد قوى جذب أو تنافر بين جزيئات الغاز ، مما يسمح لها بسهولة ملء الفراغ الموجود فيه ، وبسبب عدم وجود قوى الجذب والتنافر ، فإن حركة الغازات تكون حرة.
شاهد أيضًا: كيف تتسارع السيارة إذا كانت كتلتها 25 كجم وتدفع بقوة 10 نيوتن؟
خواص الغازات
للغازات عدد من الخصائص المهمة ، ونقوم بإدراج هذه الخصائص على النحو التالي:
- قابلية الانضغاط: المسافات التي تتركها جزيئات الغاز بينها كبيرة نسبيًا ، مما يسهل انضغاطها.
- الانتشار السريع: هذا ممكن لأن قوى الجذب والتنافر بين جزيئات الغاز تكاد تكون معدومة ، مما يسمح لهذه الجزيئات بالانتشار أسرع من الحالة السائلة والصلبة.
- الحركة الدائمة: حركة جزيئات الغاز عشوائية وسريعة ، وتزداد سرعة هذه الحركة مع زيادة درجة حرارة الغاز ، وتتسبب الحركة العشوائية في اصطدام جزيئات الغاز.
- الحجم والشكل المتغيرين: لأن قوى الجذب الصفرية للغازات تجعلها غير حساسة لأي تعديل في شكلها وتسمح لها بملء الحاوية التي توضع فيها.
- كثافة منخفضة: هذا بسبب المسافات الكبيرة المتبقية بين جزيئات الغاز.
شاهد أيضًا: وهو مكون إلكتروني يعمل حسب مستوى إشارة الجهد الداخلة إليه
التصادم بين جسيمات الغاز
التصادمات بين جزيئات الغاز هي تصادمات مرنة بحيث لا تضيع الطاقة الحركية للجسيمات ، وسبب الاصطدام هو الحركة العشوائية لجزيئات الغاز ، وتزداد التصادمات في أي غاز مع زيادة درجة حرارته ، مما يؤدي إلى زيادة في سرعة الجزيئات ، أو إلى زيادة ضغط الغاز ، مما يؤدي إلى تقلص المسافات بين جزيئات الغاز مع الحفاظ على حركته العشوائية.
انظر أيضًا: تُعرَّف السرعة بأنها السفر لمسافة معينة في أقصر وقت ممكن
كثافة الغازات
نظرًا لأن الغازات تتكون من عدد من الجسيمات الصغيرة جدًا المتباعدة عن بعضها البعض ، فإن لها كثافة منخفضة ، لأن الكثافة هي الكتلة لكل وحدة حجم ، أي كتلة لتر من المادة ، أو كتلة متر مكعب من المادة ، وزيادة قوى الجاذبية يزداد التنافر بين جزيئات الغاز مع كثافته ، وبما أن المسافات بين الجزيئات كبيرة ، فإن كثافته منخفضة ، وتزداد كثافة الغاز مع زيادة الضغط.
شاهد أيضًا: عند تشغيل صنبور الماء الساخن لغسل الأطباق ، تسخن أنابيب المياه
قارن بين حركة الجزيئات في حالات المادة الثلاث
يمكن مقارنة حركة الجزيئات في السوائل والمواد الصلبة والغازات على النحو التالي:
| الحالة الصلبة | الحالة السائلة | الحالة الغازية |
|---|---|---|
| حركة الجزيئات متذبذبة ، مما يعني أنها تبقى في مكانها | تتحرك الجزيئات أكثر من مادة صلبة ولكنها في مكانها | حركة الجسيمات عشوائية |
| الجسيمات قريبة جدًا من بعضها البعض | هم أبعد من جزيئات المادة الصلبة | الجسيمات متباعدة على نطاق واسع |
| الروابط بين الجسيمات قوية | قوة أقل من الحالة الصلبة ولكنها أقوى من روابط الحالة الغازية | قوة الرابطة بين الجزيئات ضعيفة للغاية |
راجع أيضًا: أي من العبارات التالية يكون صحيحًا عند استخدام المستوى المنحدر لرفع كرسي ثقيل مقابل رفعه عموديًا؟
قوى التجاذب والتنافر بين جسيمات الغاز يعتبر غير موجود ، ويرجع ذلك إلى عدد من الأسباب ، أهمها المسافات الكبيرة بين جزيئات الغاز ، مما يجعل تأثير هذه القوى صغيرًا جدًا ويكاد يكون معدومًا ، وبالتالي فإن كثافة الغاز ضعيف ويسهل تغيير شكله وحجمه ليناسب شكل وحجم الحاوية التي يوضع فيها دون إبداء أي مقاومة للتغيير في الشكل الغازي.