للمادة ثلاثة حالات (صلب- سائل- غاز).
فيمكن تعريف الغازات بأنها أحد الصور التي قد تتواجد فيها المادة، كما إنها تتميز بكثرة جزيئاتها وحركتها العشوائية الفوضوية.
كما أن تلك الجزيئات العشوائية تنتشر بشكل أكثر عشوائية في الفراغ ولكنها تتحرك بسرعات مختلفة طبقا لدرجة حرارة الغاز.
قوانين الغازات
عادة ما تربط القوانين الأشياء الحياتية ببعضها البعض عن طريق إيجاد العوامل المؤثرة في حالة معينة ولتكن مثلا العوامل التي تؤثر على درجة الحرارة.
كما إنها تسهل عملية البحث والاستنتاج وإيجاد القيم، وهناك عدة قوانين مرتبطة بالغازات
تربط بينها وبين عوامل أخرى مثل:
الضغط ودرجة الحرارة والحجم وسوف نتعرف على تلك القوانين بالتفصيل، ومن تلك القوانين:
قانون بويل (روبرت بويل)
ينص قانون روبيرت بويل على أنه عند ثبوت درجة الحرارة، فإن ضغط الغاز P يتناسب تناسبًا عكسيًا مع حجمه V، وتكون العلاقة الرياضية على الشكل الآتي K= PV، حيث أن ال K هو ثابت بولتزمان، أو قد تكون العلاقة الرياضية على الشكل الآتي إذا كان هناك تغير في الحجم والضغط V1P1 = V2P2.
قانون أفوجادرو (أميديو أفوجادرو)
لقد قام أميديو بتعديل مشكلة العالم جاي لوساك في التوصل إلى علاقة بين كمية الغاز والحجم.
ينص هذا القانون على أن عند ثبوت ضغط الغاز ودرجة حرارته، فإن حجمه V يتناسب طرديا مع كمية الغاز n، وتكون العلاقة الرياضية الممثلة لذلك القانون هي K= V/ n ، حيث أن ال n هي عدد جزيئات الغاز، أو قد تكون العلاقة الرياضية على الشكل الأتي أيضا V1/ n1 = V2/ n2.
قانون تشارلز
ينص هذا القانون على أن عند ثبوت الضغط، يتناسب حجم الغاز V تناسبا طرديا مع درجة حرارة الغاز الكلفينية T، وتكون العلاقة الرياضية الممثلة لهذا القانون هي V=KT أو K=V/ T.
إذا قمت بالجمع بين قانون تشارلز وقانون بويل، فإنك تكون بالفعل قد شكلت قانون الغاز المثالي.
والذي يعرف أيضا بإسم معادلة الحالة، والعلاقة الرياضية التي تمثل ذلك القانون هي PV = nRT، حيث ال n هي عدد جزيئات الغاز وال R هو ثابت الغازات العام.
هذا القانون من المفترض أنه يصف سلوك الغازات المثالية، إلا إنه مقترب كثيرًا من سلوك الغازات الحقيقية.
قانون جاي لوساك
ينص هذا القانون على أن عند ثبوت حجم الغاز، فإن الضغط يتناسب تناسبا طرديا مع درجة حرارة الغاز، وتكون العلاقة الرياضية الممثلة لذلك القانون هي P1 / T1 = P2 / T2
قانون الغاز المجمع
فقد ظهر من أسمه إنه قانون مجمع لقوانين الغازات الثلاثة:
(بويل- تشارلز- جاي لوساك)
والتي تحدد العلاقة بين الضغط ودرجة الحرارة والحجم.
والعلاقة الرياضية التي تمثل ذلك القانون هي K = PV/ T.
ولكن إذا أردت أن تقارن بين تغيرات المادة في ظروف معينة أخرى فتلك هي العلاقة الرياضية التي سوف تستخدمها P1V1 /T1 = P2V2/ T2.
