عبد العزيز: الرجوع عن تعديل معلق واحد من 2A02:CB80:422D:2D4D:F5CE:9E74:9540:1CE إلى نسخة 62717105 من MenoBot.

2023-11-10T18:33:10Z

الرجوع عن تعديل معلق واحد من 2A02:CB80:422D:2D4D:F5CE:9E74:9540:1CE إلى نسخة 62717105 من MenoBot.

صفحة جديدة

'''الغاز الحقيقي''' في [[كيمياء|الكيمياء]] و[[فيزياء|الفيزياء]] و[[هندسة الميكانيك|الهندسة الميكانيكية]] (بالإنجليزية: Real gas) هو غاز يتميز بصفات لا يمكن معالجتها بواسطة [[قانون الغازات المثالية]]، والغاز الحقيقي ليس غازًا مثاليًّا. وهي غازات تقابلنا باستمرار في حياتنا العملية حيث تشغل [[محرك|المحركات]] كما أنها تؤثر على [[علم الأرصاد الجوية|الطقس]]. ولكي نفهم سلوك الغازات الحقيقية، لا بد من اتخاذ الصفات الآتية في الاعتبار:
* لها تأثيرات ضغطية
* [[حرارة نوعية]] متغيرة
* تأثير فان دير فالس (حيث للجزيئات أحجام تختلف عن الصفر) ،
* تأثيرات ترموديناميكية في حالة عدم التوازن،
* تؤثر على [[تفكك|تفكك الجزيئات]] وتؤثر على [[تفاعل كيميائي|التفاعلات الكيميائية]]

وتأخذ دراسة [[نظام (تحريك حراري)|نظام حركة حرارية]] تلك التأثيرات في الحسبان للحصول على نتائج دقيقة، كما يمكن تطبيق قانون الغازات المثالية والحصول على نتائج تقريبية معقولة. ومن جهة أخرى فلا بد من تطبيق نماذج الغاز الحقيقي عند التعامل مع [[تكثيف|تكثيف الغازات]] بالقرب من [[نقطة حرجة (توضيح)|النقاط الحرجة]] في [[ضغط|الضغوط]] العالية وفي [[درجة حرارة|درجات الحرارة]] المنخفضة وبعض الحالات الأخرى.

== نماذج لمعادلات الغازات الحقيقية ==
{مقالة رئيسة: [[معادلة حالة|معادلة الحالة]]}

[[ملف:Real Gas Isotherms.svg|thumb|400px|تغير الضغط بتغير الحجم لغاز حقيقي عند ثبات [[درجة حرارة|درجة الحرارة]]. تنحفض درجة الحرارة من المنحنى الأعلى إلى المنحنى السفلي.]]

يبين الشكل تغير الضغط بتغير الحجم عند ثبات درجة حرارة غاز حقيقي. ويسلك الغاز مسالكا معقدة تحاول الترموديناميكا وصفها بمعادلات تساعد على حسابها. وسوف نصف هنا مناطقا للمنحنيات التالية :
* منحنيات أزرق غامق – التغير عند [[درجة حرارة]] ثابتة (الأجزاء الخضراء – حالات شبه مستقرة).
* الأجزاء على يسار F – حالة سائلة .
* النقطة F – [[نقطة الغليان|درجة الغليان]].
* الخط FG – توازن بين [[سائل|الحالة السائلة]] و[[غاز|الحالة الغازية]].
* الجزء FA – سائل فوق الساخن .
* الجزء F′A – سائل تحت ضغط أقل من الصفر (p<0).
* الجزء AC – امتداد غير واقعي عند ثبات درجة الحرارة، ويكون النظام في عدم استقرار.
* الجزء CG – بخار تحت درجة التكثف.
* النقطة G – [[درجة تكثف|نقطة التكثف]].
* المنظقة على يمين النقطة G – غاز عادي.
* المساحة FAB والمساحة GCB متساويتان.
* المنحنى الأحمر – Critical isotherm الحالة الحرجة عند ثبات درجة الحرارة.
* النقطة K – [[نقطة حرجة (توضيح)|نقطة حرجة]].
* منحنيات زرقاء فاتحة – حالات فوق الحرجة مع ثبات درجة الحرارة (الضغط عالي جدا).

=== نموذج فان دير فالس ===
{{مفصلة |معادلة فان دير فالس}}

نتعامل مع الغازات الحقيقية عادة باعتبار [[كتلة مولية|الكتلة المولية]] و[[حجم مولي|وحجمها المولي]]:

<math>RT=\left(P+\frac{a}{V_m^2}\right)(V_m-b)</math>

حيث:
: P [[ضغط|الضغط]],
: T [[درجة الحرارة [[كلفن|بالكلفن]],
:R [[ثابت الغازات العام|ثابت الغازات]] ,
: [[حجم مولي|الحجم المولي]] Vm.

a و b إحداثيان يُعينان عمليا لكل غاز، وأحيانا يجري تعيينهما من [[نقطة حرجة (توضيح)|النقطة الحرجة]] (Tc) و[[ضغط حرج|الضغط الحرج]] (Pc) مع استخدام العلاقتين :

<math>a=\frac{27R^2T_c^2}{64P_c}</math>

<math>b=\frac{RT_c}{8P_c}</math>

=== نموذج ريدليش-كوونج ===

تحتوي معادلة ريدليش-كوونج على احداثييين أخرى ن تستخدم لتمثيل الغاز الحقيقي. وهي تعتبر أكثر دقة من معادلة فان دير فالس، وصيغتها كالآتي:

<math>RT=P(V_m-b)+\frac{a}{V_m(V_m+b)T^\frac{1}{2}}(V_m-b)</math>

a و b هما إحداثيان يختلفان عن إحداثيات فان دير فالس، ويمكن تعيينهما :

<math>a=0.4275\frac{R^2T_c^{2.5}}{P_c}</math>

<math>b=0.0867\frac{RT_c}{P_c}</math>

=== نموذج كلاوسيوس ===

معادلة كلاوسيوس - وهي مسماة باسم العالم [[رودولف كلاوزيوس|رودولف كلاوسيوس]] - هي معادلة بسيطة تحتوي على ثلاثة إحداثيات تستخدم لتمثيل الغاز الحقيقي:

<math>RT=\left(P+\frac{a}{T(V_m+c)^2}\right)(V_m-b)</math>

حيث:

<math>a=\frac{27R^2T_c^3}{64P_c}</math>

<math>b=V_c-\frac{RT_c}{4P_c}</math>

<math>c=\frac{3RT_c}{8P_c}-V_c</math>

و Vc حجم حرج.

'''كما توجد نماذج أخرى تحاول أن تصف مسالك الغازات الحقيقية، ولكنها تستخدم قليلا. وهناك نموذج «بينج روبينسون» الذي يمكن تطبيقه على الغازات الحقيقية وأيضا على السوائل ونذكره هنا.'''

=== نموذج بينج-روبنسون ===

تحتوي معادل بينج-روبينسون عل إحداثيين <ref>D.-Y. Peng and D.B. Robinson, "A New Two-Constant Equaiton of State," Ind. Eng. Chem. Fund., 15, 59 (1976)</ref>) وتتميز بإمكانية تطبيقها أيضا على بعض السوائل غلأى جانب تطبيقاتها على الغازات الحقيقية:

<math>P=\frac{RT}{V_m-b}-\frac{a(T)}{V_m(V_m+b)+b(Vm-b)}</math>

== وصلات خارجية ==
* http://www.ccl.net/cca/documents/dyoung/topics-orig/eq_state.html

== انظر أيضا ==
* [[غاز]]
* [[غاز مثالي]]
* [[معادلة حالة|معادلة الحالة]]
* [[قانون بويل]].
* [[قانون شارل]].
* [[معادلة فان دير فالس]]
* [[ثابت بولتزمان]]
* [[ديناميكا حرارية]]
* [[دالة حالة|دالة الحالة]]
* [[شغل (ديناميكا حرارية)|عمل (ترموديناميك)]]
* [[ميكانيكا لاغرانج|ميكانيك لاغرانج]]
* [[معادلة هاميلتون]]
* [[ستة درجات حرية]]
* [[طاقة حرارية]]
* [[تغير حالة]]

== المراجع ==
{{مراجع}}

{{حالات المادة}}
{{شريط بوابات|كيمياء فيزيائية|فيزياء|كيمياء}}

[[تصنيف:خواص دينامية حرارية]]
[[تصنيف:غازات]]
[[تصنيف:قوانين الغازات]]
[[تصنيف:قوانين فيزيائية]]

غاز حقيقي - تاريخ المراجعة

عبد العزيز: الرجوع عن تعديل معلق واحد من 2A02:CB80:422D:2D4D:F5CE:9E74:9540:1CE إلى نسخة 62717105 من MenoBot.