ماذا الذي يحدث لضغط الغاز في بالون منفوخ ومرن، إذا ارتفعت درجة الحرارة؟

ماذا الذي يحدث لضغط الغاز في بالون منفوخ ومرن، إذا ارتفعت درجة الحرارة؟ هناك العديد من التغييرات التي تحدث في الأشياء التي تحيط بنا، خاصة في حالة دخول عوامل خارجية سواء كان ذلك ضغطًا عاليًا أو ارتفاعًا في درجات الحرارة، وهذا ما يحدث عند نفخ البالونات أو الأشياء الأخرى التي تقبلها.

الضغط والحرارة
العلاقة بين الضغط ودرجة الحرارة.
ماذا يحدث لضغط الغاز في بالون مرن منفوخ إذا ارتفعت درجة الحرارة؟
الضغط والحرارة

عوامل الضغط والحرارة من العوامل التي تؤثر في الأشياء في الطبيعة، فالضغط هو مقدار التأثير الذي يحدث عند إحداث قوة على سطح ما، وهو مقدار القوة العمودية على المساحة، وتختلف هذه القوى في الطبيعة مثل: الضغط الجوي، وهو عبارة عن وزن عمود الهواء على مساحة مقدارها 1سم²، مقداره واحد باسكال، ووحدة باسكال هي الوحدة المعتمدة في الأنظمة الدولية بدلاً من وحدة البار، وهناك ما يسمى أيضاً بضغط الهواء المحبوس أو ضغط الغاز الذي ينتج عن اصطدام جزيئات الهواء بجدران المادة الصلبة عندما تتحرك بحرية داخل الوعاء، وكذلك يوجد الضغط المطلق وضغط التفريغ، وهما عبارة عن الفرق بين الضغط الجوي والضغط المطلق.

أما الحرارة فهي شكل من أشكال الطاقة الموجودة في الطبيعية، وتمر الحرارة بأربع درجات؛ وهي الدرجة العادية (الطبيعية)، ودرجة الغليان، والانصهار، والتجمد، وتنتقل الحرارة إلى المواد عن طريق الأشعة الشمسية، والتوصيل الحراري، والحمل الحراري.

العلاقة بين الضغط ودرجة الحرارة.

درس علماء الفيزياء ظاهرتي الضغط والحرارة، ومن خلال التجارب والدراسات، استنتج العلماء أنّ العلاقة بين الضغط والحرارة علاقة طردية، أي أنه كلما ازدادت درجة الحرارة ارتفع الضغط، وكلما انخفضت درجة الحرارة انخفض الضغط، فإذا وضعنا وعاءً فيه ماء على الغاز، ثم وضعنا الغطاء عليه وتركناه يغلي، ستحرك حرارة الماء المرتفعة التي وصلت لحد الغليان جزيئات الهواء بشكل أسرع، وتصدم بقوة بجدار الوعاء والغطاء حتى تتحرر، أي أنه عندما وصل الماء إلى درجة الغليان ولد ضغطاً أثر بقوة على غطاء الوعاء حتى يتحرر بخار الماء، ونتيجة التجارب التي أجراها العلماء اخترعوا ما يسمى بصمام الضغط الذي يقيس ويتحكم بدرجة الضغط المتولدة في الوعاء.

يتم تمثيل العلاقة بين الاثنين من خلال دراسة قانون جاي لوساك، الذي يتعامل مع عرض العلاقة بين درجة الحرارة والضغط، والتي تحدد الحجم الثابت. ما يؤدي إلى زيادة الضغط على الغاز وفي نفس المعادلة يحدث عندما تنخفض درجة الحرارة مما يؤدي إلى انخفاض الضغط وبالتالي تكون العلاقة بينهما مباشرة.

ماذا يحدث لضغط الغاز في بالون مرن منفوخ إذا ارتفعت درجة الحرارة؟

يمكن أن ينتج عن تعرض الأجسام لدرجات حرارة عالية مجموعة من التغييرات تتمثل في التمدد أو الانكماش وهذا يرجع إلى طبيعة المادة وقدرتها على تحمل درجات الحرارة المرتفعة أو الضغط الزائد، وكلها عوامل خارجية طبيعية يتم إدخالها في المواد. يقيس أثره أو يصل إلى مواد جديدة وهذا ما فعله العلم الفيزياء والكيمياء درستها وتطرقها من خلال النظريات التي توصل إليها العلماء في جميع التحقيقات، ومن خلال الموقع الرسمي جاءت الإجابة على هذه العبارة على النحو التالي:

الاجابة:

وفقًا لقانون جاي لوساك، يزداد الضغط على البالون ويتمدد البالون ثم ينفجر.

واخيرا لقد تعلمان ان الضغط الجوي في الطبيعة يتناسب عكسياً مع الحرارة نتيجة تباعد جزيئات الهواء عندما نحصرها في مكان معين؛ فإذا كان الجو حاراً يقل الضغط الجوي، كما يقل الضغط الجوي كلما ارتفع الجسم عن سطح الأرض إلى الأعلى؛ وهذا يحدث نتيجة انخفاض وزن عمود الهواء؛ أي بسبب قلة كثافة الهواء في الأعلى، وانخفاض نسبة الأكسجين.