يواجه بعض الطلاب صعوبة في حل أسئلة المواد التعليمية في منهاجه التعليمي بالمقرر بوطني السعودية ، وهنا نعمل على تغطية شاملة لمساعدة الطلاب والطالبات في حل اسئلة الكتب الوزارية المقررة بصورة صحيحة ضمن مساعينا لاكمال المسيرة التعليمية التي تزعزعت في العام الماضي مع ظهور أزمة فيروس كورونا وتحويل التعليم الى تعلم عن بعد ، واليوم نحن أمام عودة التعليم الوجاهي ولذلك نغطي لكم كافة الأسئلة التعليمية ومنها سؤال ( معدل سرعة تدفق الغاز يتناسب طرديا مع الجذر التربيعي لكتلتها المولية )
معدل سرعة تدفق الغاز يتناسب طرديا مع الجذر التربيعي لكتلتها المولية
للاجابة على السؤال المطروح سنتعرف اولا على قانون غراهام ويعرف باسم قانون غراهام للتدفق (أو للانتشار) عبارة عن قانون يصف العلاقة بين معدل تدفق الغازات مع كتلتها المولية.
وضع القانون من قبل عالم الكيمياء والفيزياء توماس غراهام عام 1848. وجد غراهام أن معدل تدفق الغازات يتناسب عكساً مع الجذر التربيعي للكتلة المولية لجزيئات الغاز.
يمكن صياغة القانون بالعلاقة التالية:
where:
- Rate1 معدل تدفق الغاز 1).
- Rate2 معدل تدفق الغاز 2.
- M1 الكتلة المولية للغاز 1
- M2 الكتلة المولية للغاز 2.
ينص قانون غراهام أن معدل تدفق غاز ما يتناسب عكساً مع الجذر التربيعي للكتلة المولية له، أي إذا كانت الكتلة المولية لغاز أ أكبر بأربع مرات من غاز آخر ب، فإن معدل تدفق أ خلال فتحة صغيرة سيكون نصف معدل تدفق ب.
معدل سرعة تدفق الغاز يتناسب طرديا مع الجذر التربيعي لكتلتها المولية
حتى نصف تأثير كتلة جسيم الغاز في معدل انتشاره وتدفقه يجب علينا الإستعانة بقانون الانتشار أو (قانون التدفق) للعالم الكيميائي توماس جراهم، وينص القانون على أنّ: معدل تدفّق الغازات يتناسب عكسياً مع الجذر التربيعي للكتلة المولية لها، من هذا القانون يتّضح أنّ العلاقة بين الكتلة والانتشار عكسية وليست طرديه.
أي أن الجسيم الثقيل له سرعة أقل وطاقة حركية أقل، ذلك أن تفاعل الجسيم الكبير أكثر مع بيئته مما يؤدي إلى إبطائه، وبالتالي تنتشر الجسيمات الكبيرة الثقيلة بشكل أبطأ من الجزيئات الخفيفة أو الصغيرة.