قانون شارل

ما هو قانون شارل؟

ينص قانون شارل على أنّ حجم كمية معينة من الغاز تحت ضغط ثابت تتناسب تناسبًا طرديًا مع درجة حرارة الغاز المطلقة، بعبارةٍ أخرى هي دراسة العلاقة التي تربط درجة الحرارة وحجم الغاز عند تثبيت عامل الضغط، وسُميت العلاقة بهذا الاسم نسبةً إلى العالم الفيزيائي شارل.

يُمكن تمثيل قانون شارل عن طريق الصيغة الرياضية الآتية:

حجم الغاز / درجة حرارة الغاز = ثابت

وبالرموز:

ح / د = ث

حيث إنّ:

ح: حجم الغاز ويُقاس بوحدة مل.
د: درجة حرارة الغاز وتُقاس بوحدة كلفن.
ث: ثابت الغاز، ويُحدّد لكل عينة من الغاز بثبات الضغط ويُقاس بوحدة مل/ كلفن.

يُمكن تمثيل قانون شارل عند تعرض الغاز لظروفٍ متغيرةٍ عن طريق الصيغة الرياضية الآتية:

الحجم₁/ درجة الحرارة₁ = الحجم₂ / درجة الحرارة₂

وبالرموز:

ح₁/ د₁ = ح₂/ د₂

حيث إنّ:

ح₁: الحجم الابتدائي للغاز ويُقاس بوحدة اللتر.
د₁: درجة الحرارة الابتدائية للغاز وتُقاس بوحدة الكلفن.
ح₂: الحجم النهائي للغاز ويُقاس بوحدة اللتر.
د₂: درجة الحرارة النهائية للغاز وتُقاس بوحدة الكلفن.

اشتقاق قانون شارل

يُشتق قانون شارل عن طريق الخطوات الآتية:

تمثيل العلاقة الطردية بين حجم الغاز ودرجة حرارته عند ثبوت الضغط على النحو الآتي:

ح ∝ د

تحويل العلاقة الطردية بين حجم الغاز ودرجة حرارته إلى علاقة رياضية، عن طريق استخدام ثابت العلاقة (ث)، كما يأتي:

ح / د = ث

افتراض أنّ حجم الغاز الابتدائي يُرمز له بالرمز ح₁ ، ودرجة حرارته يُرمز لها بالرمز د₁، لتُصبح المعادلة كما يأتي:

ح₁/ د₁ = ث ← (المعادلة الأولى)

افتراض أنّ حجم الغاز يُرمز له بالرمز ح₂ عندما تتغير درجة حرارته، بحيث يرمز للأخيرة بالرمز د₂، لتُصبح المعادلة كما يأتي:

ح₂/ د₂ = ث ← (المعادلة الثانية)

وضع إشارة المساواة بين المعادليتن الأولى والثانية على النحو الآتي:

ح₁/ د₁ = ح₂/ د₂ = ث

كتابة المعادلة التي تعبّر عن نص قانون شارل كما يأتي:

ح₁/ د₁ = ح₂/ د₂

أمثلة عملية على قانون شارل

من التطبيقات العملية على قانون شارل في الحياة ما يأتي:

طيران المنطاد المُعبأ بالهواء الساخن في الهواء

عند تسخين الهواء في المنطاد ترتفع درجة حرارته، ما يُؤدّي حسب قانون شارل إلى زيادة حجم غاز الهيليوم وانخفاض كثافته، ما يُسبب ارتفاع المنطاد للأعلى، وبالمقابل عند تبريد الهواء في المنطاد تنخفض درجة حرارته، فيقل حجم الغاز وتزيد كثافته، ما يُسبب نزول المنطاد لأسفل.

قدرة الرئة على التنفس

يُؤدي انخفاض درجات الحرارة خلال فصل الشتاء إلى خفض قدرة الرئة على التنفس، لأن انخفاض الحرارة حسب قانون شارل يُؤدي إلى تقلّص حجم الغازات بداخلها، وبالتالي انخفاض نسبة الأكسجين بالدم، ولذلك يصعب على اللاعبين الرياضيين ممارسة رياضة الجري في أيام الشتاء شديدة البرودة.

تغير حجم كرة القدم

يُؤدي إخراج كرة القدم المنتفخة من المنزل إلى الهواء الطلق في الخارج خلال فصل الشتاء إلى انكماشها قليلًا وتقلّص حجمها، بسبب انخفاض درجة حرارة الغاز المعبأ بداخلها، ما يُؤدّي إلى انخفاض حجمها حسب قانون شارل.

2023-12-173تعليم

مزيد من المشاركات

أشعار حب العراق

قصيدة العراق لعدنان الصائغ العراقُ الذي يبتَعدْ كلّما اتَّسَعَتْ في المنافي خطاهْ والعراقُ الذي يَتَّئِدْ كلّما انفتحتْ نصفُ نافذةٍ.. قلتُ: آهْ والعراقُ الذي يرتَعدْ كلّما مرَّ ظلٌّ تخيَّلتُ فوَّهةً تترصَّدُني، أو متاهْ والعراقُ الذي نَفْتَقدْ نصفُ تاريخه أغانٍ وكُحْلٌ.. ونصفٌ طغاهْ قصيدة غريب على الخليج لبدر شاكر السياب الريح تلهث بالهجيرة كالجثام، على الأصيل وعلى القلوع تظل تطوى أو تنشّر للرحيل زحم الخليج بهنّ مكتدحون جوّابو بحار من كل حاف نصف عاري وعلى الرمال ، على الخليج جلس الغريب، يسرّح

ما هو الغضب وأنواعه

الغضب يُمكن تعريف الغضب على أنه إحدى العواطف وردود الأفعال التي تصدر من الإنسان بشكل طبيعي وصحي، ويمكن وصف الغضب بذلك الشعور القوي الذي يحرك مشاعر الشخص نحو إيذاء نفس أخرى، أو أن يكون مصدر إزعاج للوسط الذي يوجد فيه؛ نتيجة تلقيه معاملة أو خبراً مزعجاً، وفي حال أصبح الغضب خارج سيطرة الشخص فإن تبعاته ستكون سيئة، وقد تضر بعلاقاته الشخصية؛ سواءً في العمل أو ضمن المجتمع، ممّا يتسبّب بتعكّر صفو حياته بشكل عام. أنواع الغضب فيما يأتي قائمة بأنواع الغضب: الغضب العدواني: يظهر على صاحبه، ويلحظه الآخرون من

أكبر مدينة في العالم من حيث السكان

شنغهاي تُعتبر مدينة شنغهاي أكبر مدينة في العالم من حيث عدد السكان، حيث يصل عدد السكان فيها حوالي 24.1 مليون نسمة، وتقع المدينة في دلتا نهر اليانغتسي، ويحتل ميناؤها المرتبة الأكثر نشاطاً في العالم، إذ تمّ التعامل مع 37 مليون حاوية نفطية من فئة (TEUs) في عام 2016م، وتُعتبر المركز الاقتصاديّ والتجاريّ في الوقت الحالي في الصين ، كما حقّقت تطوّراً مزدوجاً منذ عام 1992م، باستثناء عامي 2008-2009 إذ عانت من الركود الاقتصادي العالميّ، وتعدّ الخدمات الماليّة، والممتلكات، وتجارة التجزئة من أهمّ القطاعات

كيف تلعب الدومينو بإحتراف

لعبة الدومينو رغم تنوع الألعاب الإلكترونية، ووسائل الترفيه الحديثة، إلا أنّ لعبة الدومينو الشعبيّة، التي نشأت في الصين عام 1120، لا تزال مقصداً للهواة بمختلف أعمارهم وجنسياتهم، مؤكدةً أن البساطةَ والمشاركة هما أساسُ المتعة، ويمكن لعبها بطريقتين، وهما: دومينو الطاولة: وذلك بمشاركة الأصدقاء على طاولةٍ مستقيمة باستخدام الدومينو، وهي قطعٍ صغيرة مُستطيلة الشكل يسميها البعض بالبلاط، أو الأحجار، والتي بدورها تُقسم إلى مربعين، يحتوي كل منهما على عدد من النقاط التي تُشكل أرقاماً، ويختلف عددها بحسب نوع

أشعار دينية عن التوبة

دعاء التوبة يقول عبداللطيف الجوهري: دَعَا الدَّاعِي فَلَبَّيْنَا نِدَاهُ تَتُوقُ نُفُوسُنَا لِسَنَا هُدَاهُ فَيَا عَبْدًا يَضِيقُ بِكُلِّ إِثْمٍ وَيَرْجُو اللَّهَ تَسْدِيدًا خُطَاهُ تَقَدَّمْ نَحْوَ بَابِ اللَّهِ تَظْفَرْ بِتَرْحَابٍ تُرَدِّدُهُ سَمَاهُ كَرِيمٌ لا يُخَيِّبُ ظَنَّ عَبْدٍ تُمَدُّ إِلَيْهِ فِي ذُلٍّ يَدَاهُ فَكَمْ لِلَّهِ مِنْ فَضْلٍ عَلَيْنَا وَيُمْنَاهُ تَجُودُ بِمَا قَضَاهُ حَلِيمٌ لَيْسَ يَعْجَلُ فِي عَذَابٍ إِذَا مَا الجَهْلُ مُرِّغَ فِي ثَرَاهُ نَقَاءُ العَبْدِ يُسْرِفُ فِي

موريس بوكاي (طبيب فرنسي)

من هو موريس بوكاي؟ ولد موريس بوكاي عام 1920م في فرنسا، وكان يعتنق الديانة المسيحية تبعًا لعائلته، إذ بدأ تعليمه في مدرسة كاثوليكية في قريته، وبعد اجتيازه لمرحلة الثانوية درس الطب في جامعة باريس في فرنسا، وكان متفوقًا في دراسته وتخرج منها، وكان من أشهر وأذكى الأطباء في فرنسا الحديثة. إنجازات موريس بوكاي كان الجراح الأول والعالِم المسؤول عن دراسة مومياء فرعون مصر عندما طلبت فرنسا من مصر في أواخر الثمانينيات مومياء فرعون مصر حتى يقوموا بعدة تجارب وأبحاث، حيث وافقت مصر على إعطاء المومياء إلى

ما هو الطعام المناسب للقولون العصبي

الأطعمة المناسبة لمرضى القولون العصبي يُنصح المصابين بمتلازمة القولون المتهيّج بتناول عدّة أطعمة تُقلّل من أعراضه وتُحسّن من عملية الهضم، ومن أهمّ هذه الأطعمة ما يلي: اللحوم: تحتوي اللحوم على بروتينات سهلة الهضم ولا تُسبب الغازات التي تؤدّي إلى تهيّج القولون، ومن أفضل أنواع اللحوم التي يُنصح بتناولها لحم الدجاج، ولحم الديك الرومي، وشرائح اللحم البقري، كما يُنصح بالابتعاد عن اللحوم داكنة اللّون واللحوم التي تحتوي على الدهون؛ وذلك لاحتوائها على مواد تُسبب السموم للجسم. البيض: يُعتبر البيض من

شوربة الكرنب لحرق الدهون

هل شوربة الكرنب مفيدة لحرق الدهون قد تكون شوربة الكرنب -أو ما يُعرف أيضاً بشوربة الملفوف- من الأطعمة المفيدة عند استهلاكها كجزءٍ من نظامٍ غذائيٍّ متوازن؛ حيث يحتوي الكرنب على الألياف والعديد من العناصر الغذائية التي قد تساعد على التحكم في الوزن وخسارته، بالإضافة إلى أنّ معظم أنواع الخضراوات؛ بما في ذلك الكرنب منخفضة بالسعرات الحرارية والدهون، وفي دراسةٍ قائمةٍ على الملاحظة أُجريت لمعرفة تأثير الفواكه والخضروات في الوزن، نشرتها مجلة PLoS medicine عام 2015، وشارك فيها 133,468 شخصاً من النساء