Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » قانون جاي لوساك (قانون الضغط ودرجة الحرارة)

قانون جاي لوساك (قانون الضغط ودرجة الحرارة)

1802
  • Joseph Louis Gay-Lussac
  • Guillaume Amontons
Pressure cooker and aerosol can illustrating Gay-Lussac's Law in thermodynamics.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

ينص هذا المبدأ، المعروف أيضًا باسم قانون أمونتونز، على أنه بالنسبة لكتلة ثابتة من الغاز المثالي عند حجم ثابت، فإن ضغط تتناسب طرديًا مع درجة الحرارة المطلقة. ويعبّر عن العلاقة رياضيًا على الصورة [latex]P \P5TP \Pp إلى T[/latex] أو كمقارنة بين حالتين، [latex]\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}[/latex]. وهذا يصف سلوك الغاز في ظل ظروف متساوية (حجم ثابت).

يعد قانون الضغط-درجة الحرارة لجاي-لوساك حجر الزاوية في قوانين الغازات المثالية، حيث يصف العلاقة المباشرة بين الضغط ودرجة الحرارة لغاز محصور في حجم ثابت. وفي حين نشر جوزيف لويس غاي-لوساك النتائج التي توصل إليها في عام 1802، فقد وضع الأساس قبل ذلك بقرن تقريبًا غييوم أمونتونز الذي صنع ‘مقياس حرارة الهواء’ استنادًا إلى هذا المبدأ. ومع ذلك، فإن تجارب جاي-لوساك الأكثر دقة باستخدام معدات محسنة قدمت الدليل القاطع الذي عزز هذا القانون.

وتمثلت حداثة القانون في صياغته الدقيقة والخطية لعلاقة لم تكن مفهومة في السابق إلا من الناحية النوعية. ومن الجوانب المهمة في القانون استخدام مقياس درجة الحرارة المطلقة، مثل مقياس كلفن. فعندما تقاس درجة الحرارة بالدرجة المئوية أو الفهرنهايت، تكون العلاقة خطية ولكنها ليست متناسبة طرديًا (أي أن مضاعفة درجة الحرارة المئوية لا تضاعف الضغط). وقد أدى إدراك أن جميع التمثيلات البيانية للضغط ودرجة الحرارة للغازات تستقر إلى ضغط الصفر عند نفس درجة الحرارة، -273.15 درجة مئوية، إلى مفهوم الصفر المطلق ومقياس كلفن، مما يجعل التناسب مباشرًا وبسيطًا.

من المنظور الجزيئي، يفسر القانون من خلال نظرية حركة الغازات. فتسخين الغاز في حاوية جامدة يزيد من متوسط الطاقة الحركية لجزيئاته. وهذا يعني أن الجزيئات تتحرك بشكل أسرع وتتصادم بشكل متكرر وبقوة أكبر مع جدران الحاوية. وبما أن الضغط يُعرَّف بأنه القوة لكل وحدة مساحة، فإن هذه التصادمات الأكثر نشاطًا تؤدي إلى ارتفاع الضغط الكلي. وقد كان لهذا القانون، إلى جانب قانون بويل (الضغط-الحجم) وقانون تشارلز (الحجم-درجة الحرارة)، دور أساسي في صياغة قانون الغازات المركب، وفي النهاية قانون الغاز المثالي ([latex]PV=nRT[/latex])، الذي يوحد سلوك الغازات المثالية في معادلة واحدة.

UNESCO Nomenclature: 2212
- الديناميكا الحرارية

يكتب

القانون الفيزيائي

الاضطراب

كبير

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • أعمال غيوم أمونتونز المبكرة حول العلاقة بين الضغط ودرجة الحرارة في مقاييس حرارة الهواء
  • عمل جاك تشارلز حول العلاقة بين الحجم ودرجة الحرارة (قانون تشارلز)
  • عمل روبرت بويل على العلاقة بين الضغط والحجم (قانون بويل)
  • تطوير موازين الحرارة ومقاييس الضغط الدقيقة لقياس الضغط

التطبيقات

  • طناجر الضغط
  • علب رش الهباء الجوي
  • تغير ضغط إطارات السيارات مع درجة الحرارة
  • أوتوكلاف للتعقيم
  • محركات الاحتراق الداخلي
  • أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة بـ قانون جاي-لوساك، قانون الضغط، قانون آمونتون، قانون الغاز المثالي، الديناميكا الحرارية، الديناميكا الحرارية، الحجم الثابت، عملية التساوي في الحجم، عملية التساوي في درجة الحرارة المطلقة، قوانين الغاز، العلاقة بين الضغط ودرجة الحرارة.

السياق التاريخي

قانون جاي لوساك (قانون الضغط ودرجة الحرارة)

1800
1800
1800
1802
1802
1810
1816
1800
1800
1800
1801
1802
1808
1811
1816-11-16

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.