يحصر مكبس مساحته 0.015m كمية ثابتة من الغاز في أسطوانة حجمها 0.23m. فإذا كان الضغط الابتدائي للغاز Pa 10×1.5، ووضع جسم كتلته 150kg على المكبس، فتحرك المكبس في اتجاه الأسفل إلى موقع جديد كما موضح في الشكل 28-1، فما الحجم الجديد للغاز داخل الأسطوانة؟، علما بأن درجة الحرارة ثابتة ~؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
0.14 m³
لحل هذه المسألة، نستخدم قانون بويل الذي ينص على أن حاصل ضرب الضغط والحجم لغاز مثالي يبقى ثابتاً إذا بقيت درجة الحرارة ثابتة. رياضياً:
P₁V₁ = P₂V₂
حيث:
- P₁: الضغط الابتدائي للغاز.
- V₁: الحجم الابتدائي للغاز.
- P₂: الضغط النهائي للغاز.
- V₂: الحجم النهائي للغاز (المطلوب حسابه).
الخطوة الأولى: حساب الضغط النهائي (P₂)الضغط النهائي على الغاز هو مجموع الضغط الابتدائي للغاز والضغط الناتج عن وزن الجسم الموضوع على المكبس.
- الضغط الناتج عن وزن الجسم = القوة / المساحة
- القوة = الكتلة × تسارع الجاذبية الأرضية = 150 kg × 9.8 m/s² = 1470 N
- الضغط الناتج عن وزن الجسم = 1470 N / 0.015 m² = 98000 Pa
إذن، الضغط النهائي (P₂) = الضغط الابتدائي (P₁) + الضغط الناتج عن وزن الجسم
P₂ = (1.5 × 10⁵ Pa) + 98000 Pa = 248000 Pa
الخطوة الثانية: حساب الحجم النهائي (V₂)
الآن، نستخدم قانون بويل لحساب الحجم النهائي:
P₁V₁ = P₂V₂
V₂ = (P₁V₁) / P₂
نعوض بالقيم المعطاة:
V₂ = (1.5 × 10⁵ Pa × 0.23 m³) / 248000 Pa
V₂ = 34500 / 248000
V₂ ≈ 0.139 m³
وبالتقريب، يكون الحجم الجديد للغاز داخل الأسطوانة 0.14 m³.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال يحصر مكبس مساحته 0.015m كمية ثابتة من الغاز في أسطوانة حجمها 0.23m. فإذا كان الضغط الابتدائي للغاز Pa 10×1.5، ووضع جسم كتلته 150kg على المكبس، فتحرك المكبس في اتجاه الأسفل إلى موقع جديد كما موضح في الشكل 28-1، فما الحجم الجديد للغاز داخل الأسطوانة؟، علما بأن درجة الحرارة ثابتة ~ اترك تعليق فورآ.
