בשער-קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער בפייסבוק - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל
דף הבית   |   על בשער   |   פעילויות בשער   |   ספר אורחים   |   צור קשר      רשימת תפוצה
 
 
 > שלח שאלה למומחה
 
 
 
     כל התחומים
     
     
     
     
     
     אסטרופיזיקה
     הנדסת חשמל
     הנדסת מזון
     כימיה
     פרקינסון
     קרקע ומים
     ננוטכנולוגיה
     הנדסה
     מדעי המחשב
     כימיה
     ביולוגיה
     פיזיקה
     רפואה
     מתמטיקה
     מדעי הסביבה
     גיאוגרפיה
     מוט"ב
     הוראת המדעים
     אזרחות
     כלכלה
     היסטוריה
     משפטים
     פסיכולוגיה
     תנ"ך
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 > בשער האזרחות
 
 
 > הרצאות מומחים ברשת
 
 
 > רשימת תפוצה
 
 > חתום בספר האורחים
 
 > כניסה לשואלים רשומים
 
 
 > English
 
שאלה מספר 9607 - גזים אידאלים תאריך: 14/12/2017
תחומי דעת:  כימיה  , ביולוגיה  

שלום, יש לי 2 שאלות בנוגע לגזים: 1) נפח מולרי- מדוע יש נפח מסוים שמול גז תופס בתנאים מסויימם?, כלומר למה בכלל יש הגבלה עד כמה הגז יכול להתפשט? 2) התפלגות מהירויות- מדוע שלמספר מולקולות גז זהות הנמצאות בתנאים זהים יהיו מהירויות שונות? ולמה טווח המהירויות גדל עם העליה בטמפרטורה? תודה רבה

תשובה מאת: ד"ר שלי ליבנה
   

 

התנהגות של גזים

הגז הוא אחד ממצבי הצבירה של החומר שבו חלקיקי החומר רחוקים זה מזה ונעים בחלל בתנועה שכמעט ואינה מושפעת מהחלקיקים האחרים.

נתחיל מהשאלה השנייה: תנועת חלקיקי הגז תלויה ישירות בטמפרטורה. בהסתכלות קלסית על חלקיקי הגז הם נמצאים בתנועה ויש להם אנרגיה קינטית הנמדדת בעזרת  כאשר m היא מסת החלקיק ו-v היא מהירות החלקיק.

הביטוי למהירות התנועה של חלקיקי הגז היא הטמפרטורה. בעצם הטמפרטורה היא אמצעי חיצוני שלנו למדוד את האנרגיה הקינטית של חלקיקי הגז. כאשר חלקיקי הגז מתנגשים בדופן התרמומטר הם מעבירים את האנרגיה שלהם אל מכשיר המדידה והביטוי שאנחנו נותנים לכך היא הטמפרטורה. לכן, כאשר לגז יש טמפרטורה גבוהה יותר, הכוונה שלחלקיקי הגז יש אנרגיה קינטית ממוצעת גבוהה יותר. כלומר, אם מחממים גז, בממוצע, חלקיקי הגז נעים במהירות גבוהה יותר. מכאן אני מגיעה לחלק הראשון של השאלה השנייה לגבי התפלגות המהירויות. מכיוון שחלקיקי הגז נמצאים בתנועה מתמדת והם מתנגשים בינם לבין עצמם וגם עם דפנות הכלי שבו הם נמצאים, כתוצאה מהתנגשויות אלה הם מעבירים חלק מהאנרגיה הקינטית שלהם למולקולות אחרות וגם יכולים לקבל אנרגיה ממולקולות אחרות המתנגשות בהם. לכן, לא בהכרח לכל החלקיקים תהיה אותה אנרגיה קינטית מכאן גם לא אותה מהירות וקיימת התפלגות מהירויות בין חלקיקי הגז.

לגבי השאלה הראשונה: התורה הקינטית של הגזים האידיאליים נותנת קשר בין הנפח, הלחץ, הטמפרטורה ומספר המולים של הגז: PV=nRT. אם נציב בנוסחה n=1mol כלומר מול אחד של גז ונציב P=1atm, כלומר לחץ אטמוספרי ו-T=298K כלומר טמפרטורת החדר ונשתמש בקבוע הגזים שהוא 0.082 L*atm/(K*mol), נקבל שהנפח שמול גז תופס בתנאים אלה הוא 24.4 ליטר.

ברור שאם נציב תנאים אחרים של טמפרטורה ולחץ, נפח של 1 מול גז יהיה שונה.

 

בברכה,

ד"ר שלי ליבנה
המחלקה להוראת המדעים
מכון ויצמן למדע

הוסף תגובה הדפס שאלה      שלח לחבר      שאלות מועדפות
שלח שאלה למומחה   |   שמור כדף הבית   |   הוסף למועדפים   |   תנאי שימוש באתר   |   Powered By Art-Up