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.

2023-12-1742تعليم

مزيد من المشاركات

أمثلة على التفخيم والترقيق

التفخيم والترقيق أحكام التلاوة والتجويد متعددة وكثيرة منها؛ التفخيم والترقيق وتعرَّف بأنها: تفخيم الحرف يعني تسمينه بحيث يُغلظ الصوت عند النطق به ويمتلئ الفم بصداه، أما الترقيق فهو تنحيفه عند النطق به بحيث لا يمتلئ الفم بصداه. أقسام الحروف بالنسبة إلى التفخيم والترقيق تقسم حروف اللغة العربية من حيث التفخيم والترقيق إلى ثلاثة أقسام، وهي: القسم الأول حروف مفخمة دائما، وهي الحروف السبعة الآتية: (خ، ص، ض، غ، ط، ق، ظ)، (خص ضغط قظ)، ومن الأمثلة على تفخيم هذه الحروف الكلمات القرآنية الآتية:

الدعاء للميت من الكتاب والسنة

أدعية للميت من القرآن الكريم لم يرد في كتاب الله أدعيةٌ مخصوصةٌ يُدعى بها للميِّت، ولكن وردت بعض الآيات المشتملة على دعاء والتي يمكن الدُّعاء بما ورد فيها وجعل الصِّيغة كالدُّعاء للميِّت، مثل قوله -تعالى-: (وَقُل رَّبِّ ارْحَمْهُمَا كَمَا رَبَّيَانِي صَغِيرًا)، فيدعو المسلم لوالديه المتوفِّين -أو أحدهما- بالرَّحمة والمغفرة كما ربَّياه ورحماه وهو صغيرٌ، وفيما يأتي بعض الأدعية المستنبطة من آيات القرآن الكريم: اللهمَّ اعفُ عن ميِّتنا واغفر له وارحمه وأنت خير الراحمين. ربِّ هب لفقيدنا من لدنك

أمثلة على بناء الفعل الماضي والمضارع

أمثلة على بناء الفعل الماضي يأتي الفعل الماضي مبنياً في جميع حالاته، لكن ما يختلف هو حركة كل فعل ماضٍ مبني حسب ما يتصل به، وهذه الحالات هي: فعل ماضٍ مبني على الفتح: ويأتي الفعل الماضي مبنياً على الفتح إذا لم يتصل به أو يتبعه أي نوع من أنواع الضمائر، مثل: ذهب الولد إلى المدرسة. فعل ماضٍ مبني على السكون: هناك حالات معينة يتم بناء الفعل فيها على السكون، وهذه الحالات هي: عندما تتصل بالفعل التاء المتحركة، مثل: ذهبتُ إلى المدرسة، هل درستَ الدرس؟ عندما تتصل بالفعل الماضي نا الفاعلين؛ أي "نا" تكون في

مكونات الفلافل الشامية

الفلافل الشامية الفلافل من أشهى الأكلات السريعة والشعبيّة المنتشرة في الوطن العربي، حيث تمتاز بطعمها اللذيذ وقوامها المقرمش، كما تباع في المطاعم على شكل ساندويشاتٍ مع السلطة وصلصة الطحينيّة والشطة، وتختلف مكوّنات الفلافل من دولةٍ إلى أخرى، وفي هذا المقال سنعرّفكم على أهم مكوّنات الفلافل على الطريقة الشاميّة. طريقة عمل الفلافل الشامية المكوّنات كأسان من حبوب الحمّص المسلوقة. ثلاث حبات من البصل الأبيض المفروم ناعماً. ربع كأس من أوراق البقدونس المفرومة. ثمّانية فصوص من الثوم المهروس. نصف ملعقة

أبيات شعر حب

أجمل أبيات الشعر عن الحب فيما يأتي مجموعة من أجمل أبيات الشعر عن الحب: أبيات شعر حب للعباس بن الأحنف يقول الشاعر العباس بن الأحنف في قصيدته "قد كنت أرجو وصلكم": قَد كُنتُ أَرجو وَصلَكُم فَظَلَلتُ مُنقَطِعَ الرَجاءِ أَنتِ الَّتي وَكَّلتِ عَي نِيَ بالسُهادِ وَبِالبُكاءِ إِنَّ الهَوى لَو كانَ يَن فُذُ فيهِ حُكمي أَو قَضائِي لَطَلَبتُهُ وَجَمَعتُهُ مِن كُلِّ أَرضٍ أَو سَماءِ فَقَسَمتُهُ بَيني وَبَي نَ حَبيبِ نَفسي بِالسَواءِ فَنَعيشَ ما عِشنا عَلى مَحضِ المَوَدَةِ وَالصَفاءِ حَتّى إِذا مُتنا جَمي

الفرق بين الفنون التشكيلية والتطبيقية

الفرق بين الفنون التشكيلية والفنون التطبيقية الفن ليس مجرد نشاط أنه أسلوب حياة ووسيلة للتعبير البشري، فيعتمد عليه الإنسان في التعبير عن الحياة وتجسيداً لعاطفته ومشاعره، ويمر الفن من مرحلة التنفيذ إلى أن يصل إلى مرحلة النتيجة النهائية، فتلك المرحلتان تحددان الفرق بين الفنون التشكيلية والفنون التطبيقية. غالباً ما يكون لدى الناس ارتباك في التفريق بين الفنون التشكيلية والفنون التطبيقية وأحياناً يعتبرونهم مجالين متماثلين لكن في الحقيقة أن لكل مجال نهج مختلف عن الأخر، وفيما يأتي توضيح الفرق بين

أثر شخصية المعلم في إدارة الصف

أهمية إدارة الصف توصف إدارة الصف بأنَّها العمليَّة التي يمكن من خلالها ضبط سلوك الطلاب في القاعة الصفيَّة، ويسعى المعلمون إلى تطبيق استراتيجيات ضبط السلوك ليكون ذو تأثير إيجابيّ، بالإضافة إلى تمكين الطلاب من المشاركة الأكاديميَّة الفعالة، وتتلخص أهمية إدارة الصف بمجموعة من النقاط، وهي كالآتي: تأسيس بيئة دراسيَّة منظمة والحفاظ على سلامتها. زيادة جودة التعليم وتحقيق النمو الاجتماعيّ والعاطفيّ للطلبة. التقليل من السلوكيات السلبيَّة وما ينجم عنها من مشاكل. اكتساب الوقت في تحقيق المنفعة والتفاعل

أسماء مناطق شرق القاهرة

أسماء مناطق شرق القاهرة تضمّ المنطقة الشرقية لمدينة القاهرة في دولة مصر عدد من الأحياء والمناطق، ونُدرج في ما يأتي توضيح تفصيلي لأسماء هذه المناطق: منطقة مصر الجديدة تبلغ مساحة المنطقة 134.32 كم ² ، وعدد سكانها يُقدّر بِ 139,856 نسمة، وتُقدّر المساحة المأهولة بالسكان في المنطقة بِ 2.65 كم ² . منطقة النزهة يبلغ عدد سكان منطقة النزهة 241,137 نسمة، وتُقدّر المساحة الإجمالية للمنطقة بِ 720.38 كم ² ، ونسبة المساحة المأهولة بالسكان تُقدّر بِ 14.24 كم ² . منطقة شرق مدينة نصر يبلغ عدد سكان منطقة شرق