نظرية الحركة الجزيئية سلوك المادة بالاعتماد على حركة جسيماتها
نظرية الحركة الجزيئية سلوك المادة بالاعتماد على حركة جسيماتها، من نظريات حركة الجزيئات في الغاز التي تنص على كل الغازات مكونة من قطع صغيرة في الحجم تتحرك بعشوائية مستمرة، ومن خلال مقالتنا سنتعرف سوياً عن نظرية الحركة الجزيئية تفصيلياً كما سنوضح لكم على ماذا تعتمد تلك الحركة.
الحركة الجزئية
- نظرية الحركة الجزيئية سلوك المادة بالاعتماد على حركة جسيماتها تعتمد على إن الغازات مكونة من جسيمات صغيرة ولا متناهية العدد، وتلك الجسيمات لها حركة سريعة بصفة مستمرة عشوائية.
- وتلك العشوائية في الحركة تعمل على تولد تصادمات بين جميع الجسيمات الصغيرة، وكل هذه التصادمات تؤدي إلى وجود ضغط كبير داخل النظام، يكون به الضغط موجه إلى جدران الوعاء المتواجدة فيه تلك الجزيئات الغازي
- تحتوي تلك المادة على عدد من الخواص الميكانيكية، بما فيها قوة الإنتاج فهي تخضع لعدد من المواد ودرجة ضغط معينة تؤدي إلى إطلاق المركبات بجانب ذلك أنها تتميز بالمرونة.
- وهذا لأن المواد تعرف بقدرتها على الرجوع إلى شكلها الأصلي بعد القيام بالتفاعل الكيميائي، تركيزًا على المواد المستخدمة في الصناعة، وتبعاً للمركبات من تفاعلات المصدر والمواد الخام.
شاهد أيضا: الفرق بين النظرية والفرضية والحقيقة
النظرية الحركية الجزيئية للغازات
- نظرية الحركة الجزيئية للغازات Kinetic Theory of Gases هي تلك النظرية الفيزيائية المستخدمة في تفسير سلوك الغازات في الواقع، حيث تنص تلك النظرية على كل الغازات مكونة من جسيمات صغيرة مقارنة بالفراغات الفاصلة بينها، وذلك لكونها متباعدة نسبياً، تنعدم تماماً قوة التجاذب والتنافر وذلك ما يجعلها حرة الحركة تبعاً للنظام العام.
وذلك حيث أن دائماً حركة جسيمات الغاز عشوائية ومستمرة، تتحرك تلك الجسيمات في خطوط مستقيمة حتى يتم الاصطدام ببعضها البعض، تصطدم في جدران الوعاء الموجودة فيه، وتعد تلك التصادمات بين الجزيئات تصادمات مرنة، وذلك لأنها تفقد الطاقة الحركية، وتنتقل الطاقة الحركية بينها ويوجد عاملان يقومون بتحديد الطاقة الحركية بين الجزيئات الصغيرة وهما:
- كتلة الجسيم Particle Mass
- سرعة الجسيم Particle Velocity
جميع جسيمات الغاز الصغيرة متساوية في الكتلة، ولكن تختلف من حيث السرعة، ولهذا تختلف طاقة حركة الجسيمات في نفس العينة من الغاز، ولهذا السبب درجة الحرارة تستخدم مقياس متوسط الطاقة الحركية في الجسيمات الصغيرة.
فرضية الغاز المثالي
الغاز المثالي Ideal Gas: هو الغاز النظري الذي يتكون من عدد من الجسيمات المتحركة بصفة عشوائية، هذه الجسيمات لا تخضع لتفاعلات بينها، حيث لا يوجد مثل هذه الغازات في الواقع ولكن تم عرضة بهدف تسهيل القوانين الفيزيائية التي تعمل على وصف حركة الجسيمات في هذه الغازات، وذلك لأن في الحقيقة الغازات معقدة جداً.
وهذا لأنها مليئة بمليارات الجزيئات من الغازات النشطة التي تجعلها أن تصطدم أو يحدث التفاعل مع بعضها البعض، ولهذا فرضية الغاز المثالي ستساعد على دراسة وتوقع سلوك الغازات في الواقع وأن ذلك الغاز يسير تبعاً لعدد من القواعد الفيزيائية التي تجعله مثالي،
وتلك القواعد هي:
- جزيئات الغاز المثالية لا تتنافر أو تتجاذب.
- التصادم المرن يكون التفاعل الوحيد بين جزيئات الغاز المثالي ببعضها البعض.
- التصادم المرن يحدث في النظام او جدران الوعاء.
- جزيئات الغاز المثالي لا يوجد لها حجم.
- الغاز يأخذ حجم وذلك لأن جزيئاته تتوسع وتتمدد في المساحة الداخلية للوعاء.
- جزيئات الغاز المثالي ليس لها أي حجم توصف بأنها جسيمات نقطية.
قد يهمك: تفسير سبب استخدام نظرية الحركة الجزيئية لتفسير سلوك الغازات
تعتمد نظرية الحركة الجزيئية على سلوك المادة
- نظرية الحركة الجزيئية تصف سلوك المادة معتمداً على حركة الجسيمات وتكون حركة الجسيمات سريعة للغاية وذلك لدرجة أن الضغط يكون بين الجسيمات هائل جداً.
- يعود هذا إلى قوة الاصطدام الكبيرة بين الجسيمات في المادة، وتعود إلى صغر الحجم في الجزيئات، حيث لها عند الحركة الكثير من المرونة كبيرة، وذلك ما يجعلها تنتشر وتتحرك بسرعة عالية.
- تعود سرعة الحركة إلى وجود أكبر المسافات بين الجزيئات التي تساعدها على الحركة بشكل كبير وأسرع.
- الضغط الهائل بين الجزيئات في المادة يؤدي إلى إطلاق درجة حرارة داخلية، وهذه من أبرز وأكثر خصائص الجسيمات داخل المواد الغازية.
نظرية الحركة الجزيئية لسلوك المادة
- نظرية الحركة الجزيئية لسلوك المادة ترتكز على دراسة خصائص الجزيئات في المواد الغازية المعروفة بالنظرية الحركية للغازات.
- النظرية تصف حركات الجزيئات والذرات في المواد العشوائية والثابتة التي لا تحتوي على الفوة الجذابة الطاردة، وهذا لأن هذه المادة يدخل في محتوياتها عدد ضخم من الجسيمات الصغيرة في الحجم.
- الحركة العشوائية تحدث بسبب تعرضها لدرجة حرارة عالية، والسرعات تختلف حتى إذا تساوت في حجم كتلتها.
- الجسيمات عندما تتحرك يحدث تصادم مع الجزيئات وبعضها البعض، وينتج عن ذلك الحركة السريعة بينهم ويحدث تصادم مع جدران الحاوية، وهذه الحركة تحدث بانتظام.
- الأسباب الرئيسية التي يرجع لها اصطدام الجسيمات مع بعضها البعض هي أنها تكون في تسلسل مستمر ومستقيم.
- النظرية تقوم بشرح سبب حدوث الضغط الذي يحدث بين جزيئات المواد الغازية وبين هذه الجسيمات.
- النظرية تقوم أيضًا بتفسير بنظرية إسحاق نيوتن لحدوث الضغط بين الجسيمات، ذكر إسحاق نيوتن سبب ظهور الضغط نابع من التنافر من بين الجسيمات الثابتة.
- سرعة الجزيئات تزيد كلما قل وزنها والعكس صحيح.
- مثال على ذلك: الجزيئات في غاز الهيدروجين وسرعتها، حيث انها تحتوي على جزيئات خفيفة أقل من جزيئات غاز الأكسجين الثقيل.
النظرية تدل على أن العوامل المؤثرة على طاقة الجسيمات هي:
- سرعة الجسيمات.
- كتلة الجسيمات.
تابع معنا: نظرية المعرفة عند اليونان
نظرية الحركة الجزيئية بالاعتماد على سلوك المادة
نظرية الغاز المثالي تؤسس عدد من النظريات التالية:
- تتصف الحركة في جزيئات الغاز بالسرعة والعشوائية.
- جسيمات المادة الغازية تتساوى من حيث الكتلة.
- التأثير ضعيف بين الجزيئات.
- لا يوجد جاذبية بين الجزيئات.
- لا يتعدى مجموع حجم الجسيمات حجم حاوية المادة.
- عدد الجزيئات كبير جداً.
- حجم الجسيمات صغير جدًا.
- الجسيمات تتخذ الشكل الكروي.
- الشكل الكروي يعطيها المرونة عند الحركة.
بالإضافة إلى أن نظرية الغاز المثالي تعتمد على شرح سلوكيات المادة الغازية، وهي من ضمن النماذج الديناميكية، والتي تركز بصفة عالية على دراسة خصائص الغازات المنخفضة في الكثافة.
خصائص المواد الغازية
المادة في الأصل تنقسم إلى ثلاثة أنواع مختلفة وهما:
- المادة الصلبة.
- والمادة السائلة.
- المادة الغازية
كل مادة من تلك المواد لها العديد من الخصائص التي تمييز نوع عن الآخر سنتعرف سوياً على خصائص المادة الغازية:
- جزيئاتها حساسة للضغط وتتبدد بسرعة.
- عديمة اللون.
- مختلفة في الشكل والحجم.
- قوة الجذب قليلة بين جزيئاتها.
- مرونة في الحركة.
- لا يوجد لها شكل محدد.
- تكتسب شكل الحشوة التي تملئها.
- جسيماتها متباعدة بشكل كبير.
- تستطيع التحول إلى مواد سائلة عند تعرضها لفقدان درجة حرارة كبيرة أو عملية تكثيف
- المادة تتحول من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة عند تعرضها لدرجة حرارة أو عملية تبخير.
أمثلة للمواد الغازية
- غاز الهيليوم.
- غاز الهيدروجين.
وفي ختام مقالتنا ها نحن أحبائنا ومتابعينا الكرام قد عرفنا نظرية الحركة الجزيئية سلوك المادة بالاعتماد على حركة جسيماتها، كما أوضحنا نظرية الحركة الجزيئية للغازات تفصيلياً.