يزداد الضغط ب

زاد الضغط بشدة .. كان هذا السؤال يحتاج إجابة حيث بحث الكثيرون عن التعليقات حول هذا الموضوع الذي يعتبر واحدا من أسئلة مقرر الفصل الأول لعام 1334 هـ، ويعتبر هذا الموضوع جزءا من المواضيع الفيزيائية التي تعرف الشخص على الأمثلة الموجودة في العالم الطبيعي، حيث يتجاوز الضغط في أي نقطة من السائل الضغط الجوي بمقدار يتناسب مع العمق في تلك النقطة، وبالنسبة للضغط المتوسط الناتج عن القوة التي تؤثر على السطح، فإنه يساوي القوة الأخرى، لمعرفة المزيد عن هذه المعلومات، اتبعنا عبر الموسوعة.

يزداد الضغط ب

• يزداد الضغط مع ارتفاع درجة الحرارة، ومن هنا يتضح أن هناك علاقة تكون طردية بين درجة الحرارة والضغط.
• يجب ملاحظة أن ضغط السائل في أي نقطة يتجاوز الضغط الجوي ويتناسب مع عمق تلك النقطة.
• بالنسبة لمتوسط الضغط الناتج عن القوة المؤثرة على مساو للقوة، يتم بناؤه استنادا إلى الافتراض الذي يقول إن القوة متعامدة على السطح.
• لكن إذا كانت القوة غير متعامدة مع تلك النقطة، فسنأخذ فقط المكون العمودي.
• الضغط الجوي يعادل وزن عمود من سائل الزئبق المتواجد على نفس الكمية التي يتأثر بها هذا الضغط.
• يبلغ ارتفاع العمود 760 مليمتر ويمكن قياسه باستخدام جهاز المانومتر.
• الوحدة المعتمدة لقياس القوة المؤثرة عموديا على مساحة معينة هي النيوتن لكل متر مربع.
• يعرف هذا النظام بوحداته الدولية وباسم باسكال، ويمكن أن يتأثر الضغط بالعوامل البيئية المحيطة به، حيث يزيد وينقص وفقا لتلك العوامل.
• ملخص قانون الضغط يتم حسابه بضرب الكثافة في تسارع الجاذبية الأرضية في الارتفاع.
• وهذا يعتبر واحدا من العوامل التي تؤثر في الضغط، وتشمل الكثافة وسرعة الجاذبية الأرضية والارتفاع.

ما هو الضغط

• الضغط هو وزن الهواء على مقطع الوحدة العرضية للمساحة، ويعادل ارتفاعه سمك الغلاف الجوي.
• الضغط الجوي يقدر بـ 1 أتموسفير، وهو يعادل تقريبا 1 بار ويتكون من جزيئات النيتروجين والأكسجين.
• الضغط الجوي ينخفض كلما زاد الارتفاع عن مستوى سطح البحر.
• المناطق التي تكون لديها ضغط جوي منخفض تمتلك كتلة خاصة بالغلاف الجوي أقل
• الضغط هو إحدى القوى الفيزيائية التي تتميز بالعديد من الخصائص المميزة وله تأثير كبير على الأشياء والمواد الأخرى.
• سواء كان ذلك بشكل سلبي أو إيجابي، يتم تعريفه بأنه القوة العمودية التي تؤثر على وحدة المساحة.
• وحدة قياس الضغط البار، ويمكن تعريفها بأنها تساوي 1 بار لكل 10 متر ارتفاع.
• هناك وحدة قياس أخرى تسمى باسكال وتعادل نيوتن لكل متر مربع.
• هناك العديد من الطرق التي يمكن استخدامها لحساب الضغط سواء كان ذلك وفقا لقوانين الفيزياء أو من خلال التجارب المعملية.

الضغط في السوائل الساكنة والقاعدة باسكال

• تقول النظرية إن كان لديك جسم ثابت موجود في وعاء، يجب أن يخضع كل جزء منه لقوة تساوي صفر.
• إذا لم يكن كذلك، فهذا يعني أنه وفقا لقاعدة باسكال، عندما يتعرض السائل المحاصر للضغط في المساحة.
• سيتحرك هذا السائل وفقا لكل نقطة في الجدران التي تحتوي عليه.

العلاقة بين الضغط ودرجة الحرارة

• الضغط هو واحد من العوامل التي تؤثر على درجة الحرارة، حيث إن العلاقة بينهما عكسية؛ فكلما زاد الضغط، زادت درجة الحرارة.
• هذا يظهر برهانه على وجود إناء ماء يغلي على النار ويبدأ بدرجة حرارة منخفضة وتفكك الجزيئات لا يزال صغيرا.
• ومع ذلك، ستجد أنه عندما ترفع درجة الحرارة، فإن الضغط سيبدأ في الارتفاع مباشرة، ثم سينخفض بشكل أسرع.
• وفقا لعلم الفيزياء، تم اكتشاف العديد من النظريات مثل نظرية أرشميدس والتي كانت مصحوبة بقوانين الحركة التي تنطبق على نيوتن.
• لم يتوقف البحث حتى الآن عن تلك المسائل والقوانين المتعددة، فلا يزال هناك بحث مستمر في عصرنا الحالي حيث لم تتوقف المختبرات العلمية عن إجراء تلك التجارب.

لحساب الضغط نستخدم العلاقة

• هناك العديد من القوانين التي يمكن استخدامها لحساب الضغوط، ويمكن أن تؤدي إلى نفس النتائج وفقا للبيانات المتاحة لديك، ومن بين هذه القوانين التي وضعها العلماء هي كما يلي:

قانون باسكال للضغط الجوي

• يمكن حساب الضغط منه ومن الممكن التركيز على المواد السائلة بشكل خاص.
• من المحتمل أن يتطابق مع مبدأ انتقال السوائل حيث ينص القانون على توزيع الضغط بشكل متساو على جميع الأجزاء وفي جميع الاتجاهات.
• قيمة الضغط في أي نقطة في السائل تكون متساوية، ويمكن تمثيل هذا القانون بالصيغة الرياضية التالية.
• القوة الخارجية = الضغط المنتقل عبر السائل مضروبا في مساحة المقطع العرضي
• من الممكن أن تختصره باستخدام الرموز التالية:
• ق = ض × م    أو   F= PA
• (ق) F : تعتبر القوة الخارجية المؤثرة على السائل وتقاس بوحدة النيوتن الدولية.
• (ض) P : يتم قياس الضغط الذي ينتقل عبر السائل بوحدة نيوتن ويسمى باسكال.
• (م) A : هي مساحة المقطع للمنطقة التي تتأثر بها القوة ويتم قياسها.
• قانون باسكال يستخدم في العديد من التطبيقات الموجودة في الحياة اليومية وذلك وفقا للما يلي:
  • الرفع الهيدروليكي.
  • الفرامل الهيدروليكية.
  • المضخّات الهيدروليكية.

قانون بويل للضغط

• يهدف هذا القانون إلى الغازات التي سميت باسم العالم روبرت بويل.
• وفقا لهذا القانون، تكون العلاقة بين حجم الغازات وأحجامها عكسية، حيث يزداد حجم الغاز مع زيادة الضغط، وهناك عوامل عدة تؤثر في ذلك:
• درجة الحرارة.
• كمية الغاز أو الكتلة الخاصة به.
• يمكن استخلاص قاعدة رياضية من هذا التعريف كالتالي:
• ثابت بويل = ضغط الغاز × حجم الغاز
• من الممكن ان تختصر هذا القانون ليصبح كما يلي :
• ث = ض × ح  أو   MRT=PV= k
• (ض) P : هو ضغط المائع بوحدة باسكال.
• (ح) V : حجم الغاز أو السائل الذي يشغل هذا الفراغ.
• (ث) k : هو ثابت من الثوابت يُعرف ببويل.
• يمكن أيضا استنتاج قاعدة رياضية أخرى من العلاقة السابقة، وهي أن أي تغيير في حجم الغاز سيؤدي إلى تغيير كامل في الضغط، وكذلك سيؤدي أي تغيير في الضغط إلى تغيير في الحجم.
• بالتالي ستصبح العلاقة :
  ضغط الغاز الأولي × حجم الغاز الأولي = ضغط الغاز النهائي × حجم الغاز النهائي
• ض1 × ح1 = ض2 × ح2  أو  P1V1 = P2V2
• (ض1) P1: ضغط الغاز الابتدائي.
• (ح1) V1: حجم الغاز الابتدائي.
• (ض2) P2: ضغط الغاز الثانوي.
• (ح2) V2: حجم الغاز الثانوي.

قانون تشارلز للضغط

• هذا القانون هو المسؤول عن حجم الغازات ويشير إلى العلاقة العكسية بين الحجم ودرجة الحرارة.
• كلما ارتفعت درجة الحرارة، يتمدد الغاز، ويمكن التعبير عن ذلك بواسطة الرموز التالية:
• حجم الغاز الأولي / حجم الغاز النهائي = درجة حرارة الغاز الأولية / درجة حرارة الغاز النهائية
• ح١ × د٢ = ح٢ × د١ أو V٢/V١ = T٢/T١ أو V١T٢ = V٢T١
• (ح1) V1: حجم الغاز الابتدائي.
• (ح2) V2: حجم الغاز الثانوي.
• (د1) T1: درجة حرارة الغاز الابتدائية.
• (د2) T2: درجة حرارة الغاز الثانوية.
• من الممكن أن تشاهد هذا القانون يتجسد أمامك بشكل يومي حيث يظهر في المناطيد، وعلبة مزيل العرق التي ترتفع في درجة حرارتها وتنفجر.
• الخميرة التي يتم استخدامها في المخبوزات.

قانون أفوجادرو للضغط

• وفقا لهذا القانون، يتساوى عدد الجزيئات المثالية تقريبا إذا كانت حجومها واحدة ولديها نفس التأثير على درجات الحرارة والضغط.
• ويكون هذا بنفس عدد الجزيئات الموجودة في غاز النيتروجين والتي تعادل عدد الجزيئات في لتر واحد من الكلور، وذلك في درجة الحرارة والضغط القياسيين.
• من الممكن أن تُعبر عن قانون أفوجادرو بالرموز والقوانين الرياضية التالية:
• ثابت أفوجادرو = حجم الغاز / عدد مولات الغاز
• ث= ح × ن   أو  V/n= k
• (ح) V: الحجم، بوحدة اللتر أو المتر المكعب.
• (ن) n: هو عدد المولات الغاز.
• (ث) k: ثابت أفوجادرو يسمى، ووحدته مول مرفوعة للأس -1.

انتهينا من الحديث عن مقال تحت عنوان يزداد الضغط بحيث تناولنا بعض المفاهيم المتعلقة بالضغوط وأيضا العوامل التي تؤثر عليها، إلى جانب مناقشة بعض الرموز الرياضية والقوانين الفيزيائية.