Çawa Zexta Gazê Hesab Bikin
Zeexta gazê têgeheke girîng e di fîzîk û kîmyayê de ku pir caran di jiyana rojane de xuya dibe - ji lastîkên wesayîtan û silindirên LPG bigire heya aerosol û pêvajoyên laboratîfê. Fêmkirina ka meriv çawa zexta gazê hesab dike alîkariya me dike ku em pêşbînî bikin ka gazek dê çawa tevbigere dema ku qebareya wê diguhere, germahiya wê diguhere, an jî mîqdara wê zêde dibe. Ev gotar pênaseya zexta gazê, yekîneyên ku têne bikar anîn, û formulên sereke yên ku ji bo hesabkirina wê têne bikar anîn, digel mînakan nîqaş dike.
1. Têgihîştina Zexta Gazê
Zextîya gazê ew hêz e ku perçeyên gazê li ser yekîneya rûberê dema ku li dîwarên konteynerê dixin, çêdikin. Her çend gaz "sivik" û nayê dîtin jî, perçeyên gazê bi lez û bêserûber diçin û tên. Ev pevçûnên domdar ew in ku zextê diafirînin.
Bi awayekî matematîkî, zext wiha tê pênasekirin:
P = F / A
Agahî:
– P = zext
– F = hêz
– A = qada balafirê (qada)
Lêbelê, di pratîka hesabên gazê de (bi taybetî di kîmya û fîzîkê de), zext pir caran bi karanîna hevkêşeya gaza îdeal an qanûnên din ên gazê tê hesibandin.
2. Yekîneyên Zexta Gazê yên Bi Gelemperî Têne Bikaranîn
Zeexta gazê dikare bi yekeyên cûda were îfade kirin. Yekeyên herî gelemperî ev in:
1. Pascal (Pa)
Yekîneyên SI. 1 Pa = 1 N/m².
2. Kîlopaskalê (kPa)
1 kPa = 1000 Pa.
3. Atmosfer (atm)
Bi gelemperî di kîmyayê de tê bikar anîn.
1 atm = 101325 Pa ≈ 101,3 kPa.
4. mmHg an Torr
Pir caran di ceribandinên tansiyona xwînê û valahiyê de tê bikar anîn.
1 atm = 760 mmHg = 760 Torr.
5. bar
Pir caran di endezyariyê de tê bikar anîn.
1 bar = 100 kPa.
Veguherîna yekîneyê ji bo hesabên domdar pir girîng e. Bo nimûne, heke hûn hevkêşeya gaza îdeal bikar tînin û R bi yekeyên L·atm/mol·K bikar tînin, wê demê zext divê bi atm, qebare bi lître û germahî jî bi Kelvin be.
3. Qanûnên Gazê yên Bingehîn ji bo Hesabkirina Zextê
a) Qanûna Boyle (Zext li hember Qebareyê)
Qanûna Boyle dibêje ku di germahiyek sabît û mîqdarek sabît a gazê de, zext bi qebareyê re berevajî rêjeyî ye:
P₁V₁ = P₂V₂
Agahî:
– P₁, V₁ = zext û qebareya destpêkê
– P₂, V₂ = zext û qebareya dawî
Mînak:
Gazek di pistonekê de ye ku zexta wê 2 atm û qebareya wê 3 lître ye. Gaz di germahiyek sabît de heta ku qebareya wê bibe 1,5 lître tê pêçandin. Zeexta dawî çi ye?
Formula bikar bînin:
P₁V₁ = P₂V₂
2 atm × 3 L = P₂ × 1,5 L
6 = 1,5P₂
P₂ = 4 atm
Ji ber vê yekê, zexta dawî 4 atm e.
b) Qanûna Gay-Lussac (Zext li hember Germahî)
Eger qebare û mîqdara gazê sabît bimînin, zext rasterast bi germahiya mutleq (Kelvin) re rêjeyî ye:
P₁ / T₁ = P₂ / T₂
Agahî:
– Divê T bi Kelvin (K) be, ne bi Celsius.
Mînak:
Fişara gazê di silindirekê de di germahiya 27°C de 1,5 atm e. Silindir heta 127°C tê germ kirin, lê qebareya wê sabît dimîne. Fişara dawî çi ye?
Germahîyê bo Kelvin veguherîne:
T1 = 27 + 273 = 300 K
T₂ = 127 + 273 = 400 K
Jimartin:
P₁/T₁ = P₂/T₂
1,5/300 = P₂/400
P₂ = 1,5 × (400/300) = 2,0 atm
Zexta dawî 2 atm e.
c) Qanûna Gazê ya Têkel (Boyle + Charles + Gay-Lussac)
Eger mîqdara gazê sabît bimîne lê zext, qebare û germahî hemî dikarin biguherin:
(P₁V₁) / T₁ = (P₂V₂) / T₂
Ev bi taybetî ji bo rewşên ku di heman demê de guhertinên germahî û qebareyê tê de hene bikêr e.
Mînak:
Gaz xwediyê zexta 1 atm, qebareya wê 2 L û germahiya wê 300 K e. Paşê qebareya wê dibe 3 L û germahiya wê 450 K. Zeexta dawîn çi ye?
(P₁V₁)/T₁ = (P₂V₂)/T₂
(1 × 2)/300 = (P₂ × 3)/450
2/300 = 3P₂/450
0,00667 = 0,00667P₂
P₂ = 1 atm
Zexta dawî 1 atm dimîne.
4. Hesabkirina Zextê bi Hevkêşeya Gaza Îdeal
Dema ku hejmara molan tê zanîn, hevkêşeya gaza îdeal formula herî gelemperî ye ji bo hesabkirina zexta gazê:
PV = NRT
Eger hûn bixwazin zextê hesab bikin, divê hûn:
P = (nRT) / V
Agahî:
– P = zext
– V = qebare
– n = hejmara molên gazê
– R = sabîta gazê
– T = germahî (K)
Nirxa R bi yekîneyên ku têne bikar anîn ve girêdayî ye. Yên ku herî zêde têne bikar anîn ev in:
– R = 0,08206 L·atm/mol·K
– R = 8,314 J/mol·K (eger Pa û m³ werin bikaranîn)
Mînak:
0,5 mol gaz di konteynirek 10 lîtreyî de di germahiya 27°C de ye. Zeexta bi atm çi ye?
Guhertina germahiyê:
T = 27 + 273 = 300 K
P = nRT/V
P = (0,5 × 0,08206 × 300) / 10
P = (12,309) / 10
P = 1,2309 atm
Ji ber vê yekê zexta gazê ≈ 1,23 atm.
5. Zexta Qismî di Têkelên Gazan de (Qanûna Dalton)
Eger konteynirek têkel ji çend gazan pêk were, zexta giştî berhevoka zextên qismî yên her gazekê ye:
P_tevahî = P₁ + P₂ + P₃ + …
Zexta qismî ya gazê i dikare bi vî awayî were hesabkirin:
Pᵢ = xᵢ × P_total
ku xᵢ rêjeya mole ye:
xᵢ = nᵢ / n_tevahî
Mînak:
Di konteynirekê de 2 mol N₂ û 1 mol O₂ hene. Zeexta giştî 3 atm e. Zeexta qismî ya O₂ çi ye?
n_tevahî = 2 + 1 = 3 mol
x_O2 = 1/3
P_O2 = x_O2 × P_total = (1/3) × 3 atm = 1 atm
Zexta qismî ya O₂ = 1 atm.
6. Serişteyên Girîng Ji Bo Dûrketina ji Xeletiyên Di Hesabkirina Zexta Gazê de
1. Her tim germahiya Kelvin bikar bînin
T(K) = T(°C) + 273.
٢. Berî hesabkirinê yekîneyan li hev bikin.
Eger R di L·atm de be, qebareya lîtreyê û zexta atm bikar bînin.
3. Kontrol bike ka pêvajo sabît e an na
Boyle: germahiya sabît.
Gay-Lussac: denga sabît.
Charles: zexta berdewam (her çend li vir bi berfirehî nehatiye nîqaş kirin).
Gazên tevlîhevkirî: her tişt dikare biguhere.
4. Dema ku mol têne zanîn, hevkêşeya gaza îdeal bikar bînin.
Eger giraniya gazekê ji te re were dayîn, pêşî wê veguherîne molan:
n = m / Birêz
5. Bala xwe bidin çarçoveya pirsê
Bo nimûne, di lûleyeke girtî ya hişk (qebareya sabît) de, germkirin li gorî Gay-Lussac zextê zêde dike.
Xelasî
Çawaniya hesabkirina zexta gazê bi şert û mercên pergalê ve girêdayî ye: gelo germahî sabît dimîne, qebare sabît dimîne, an hemî guhêrbar diguherin. Ji bo rewşên hêsan, qanûnên Boyle û Gay-Lussac alîkar in. Ji bo rewşên gelemperîtir, hevkêşeya gaza hevgirtî û hevkêşeya gaza îdeal amûrên sereke ne. Ger gaz tevlihev bibin, qanûna Dalton ji bo destnîşankirina zextên tevahî û qismî tê bikar anîn. Bi têgihîştina formul, yekîneyan û gavên veguherînê, hûn dikarin pirsgirêkên cûrbecûr ên zexta gazê zûtir û rasttir çareser bikin.
Heke hûn bixwazin, ez dikarim guhertoyek ji vê gotarê bi pirsên pratîkê yên bêtir (wekî mînak 10-15 pirs) û her weha ravekirinên gav-bi-gav çêbikim.
