البالون المنفوخ بهواء ساخن عند تبريده
إن من التجارب العلمية التي يتعرض لها الطلاب في مادة العلوم ” البالون المنفوخ بهواء ساخن عند تبريده يزداد حجم البالون أم يقل حجم البالون، أو لا يتغير حجم البالون، أم يقل حجم البالون ويزداد ؟”، وماذا عن كتله الهواء قبل التسخين وبعد تسخين البالون، وهل للهواء كتله ووزن، هذا ما نستعرضه في مقالنا عبر بحر فتابعونا.
- إن الاستنتاج النهائي الذي يخرج به الطالب في تجربة “ البالون المنفوخ بهواء ساخن عند تبريده يزداد حجم البالون أم يقل حجم البالون، أو لا يتغير حجم البالون، أم يقل حجم البالون ويزداد ؟” هو : أن حجم البالون يقل.
- يقل حجم البالون المنفوخ بالهواء الساخن عند تبريده.
- يرجع السبب العلمي في هذا إلى أن التبريد وانخفاض درجات الحرارة الذي يُحيط بالهواء، مما يؤثر على حجم الهواء فيحدد من حجمه وحيزه عند التبريد.
- لاسيما فقد يجد العلماء والمتخصصين أن السبب وراء هذا أن جزئيات الهواء تتباطأ أثناء تقاربها من بعضها البعض، أثناء تقاربها الذي يحدث بعد التبريد.
- إن الهواء يتميز بالعديد من الخصائص التي تجعله يقل في حجمه عند التبريد.
فمن أبرز خصائص الهواء ما نستعرضه فيما يلي:
- الهواء من الغازات القابلة للانضغاط والتمدد : فيما تُعد حجز الهواء في الحقنة من أبرز التجارب التي يتيقن الطلاب من خلالها على خاصية حجز وانضغاط الهواء في الحقنة، ومن ثم إفراغها.
- فضلاً عن أن كثافة الهواء تتأثر بدرجات الحرارة.
- التغير في كتلة الهواء متأثر بعاملي البرودة والتسخين.
- فيتمدد بعامل التمدد بالتسخين، وعلى جانب أخر يتقلص حجم الهواء من خلال التعرُّض للبرودة.
- وزن الهواء يُمكننا أن نقيسه بإجراء تجارب علمية بنفخ البالون.
- لاسيما أن للهواء وزن وكتلة، فإن القاعدة تُشير إلى أن كل ما له كتلة له وزن.
خصائص الهواء
- قابلة الانتشار للهواء من أبرز الخصائص التي تُميز الهواء، فيما أُجريت العديد من التجارب التي أكدت قدرة الهواء على الانتشار.
- من بينها نفخ بالون ومن ثم ربط فتحه البالون المنفوخة بأخرى فارغة، لنلاحظ انتقال الهواء وانتشاره من البالون إلى أخر.
- يتكون الهواء من مجموعة من الغازات الطبيعية، وذلك بنسب متفاوتة.
- يُمثل الأكسجين في الهواء نسبة تُقدر بـ21 %.
- بينما يُمثل النيتروجين في الهواء نسبة تُقدر بـ78%، حيث إن نسبته في الهواء هي النسبة الأكبر في تمثيل الهواء.
- فيما يُمثل مجموعة من الغازات العديد من النسب المكونة للهواء.
- جاء من ابرز تلك الغازات ما يلي؛ ثاني أكسيد الكربون، والأرغون، وبخار الماء والنيون، والهليوم.
- لاسيما يتكون الهواء من طبقات ست، وهم، طبقة المتكور الدوار، والطبقة الوسطى، وطبقة المتكور الأوسط، وطبقة المتكور الشاردي، وطبقة المتكور الخارجي.
- هل تتغير كتلة الهواء عند التسخين وردت تساؤلات حول التجارب التي تُجيب عن ” هل تتغير كتلة الهواء عند التسخين ؟” بأنها نعم.
- فيطرأ تغير على كتلة الهواء حيث تتغير في حالة إذا ما قُمنا بوضع الهواء في الكرة ومن ثم أفراغناها من الهواء.
- سنلاحظ أن كتلة الكرة قد تغيرت، مما جعل العلماء .
- يكتشفون أن للهواء كتلة تتراوح ما بين ليتر إلى 1.3 غرام من دون أي من العمليات التي تُجرى على الهواء من تسخين أو تبريد.
- الجدير بالذكر كتلة الهواء البارد تأتي أثقل في كتلتها من الهواء الساخن.
- لاسيما فإن من أبرز القوانين التي حددها العلماء وفقًا لحالة الهواء هي أنه؛ يتقلص مع البرودة، ويتمدد مع الحرارة.
- إن الاستنتاج النهائي الذي يخرج به الطالب في تجربة ” البالون المنفوخ بهواء ساخن عند تبريده يزداد حجم البالون أم يقل حجم البالون، أو لا يتغير حجم البالون، أم يقل حجم البالون ويزداد ؟” هو : أن حجم البالون يقل.
- بالإضافة إلى مقاومته لحركة الأجسام المتحركة عبره.
- وكذا فلا يتمتع الهواء بشكل مُحدد بل يتخذ شكل القالب الذي يدخل فيه.
- ففي حال تعرض الهواء لدرجة الحرارة المرتفعة، فإنه يتمدد متأثرًا بدرجات الحرارة المرتفعة.
- يرج السبب في تمدد الهواء إلى؛ الحركة المتزايدة التي تطرأ على جزيئات الهواء فور ارتفاع درجة الحرارة أو التسخين.
- مما يجعل الجزيئات تتحرك سريعًا، بطريقة غر منظمة وغير مترابطة مُصطدمة في بعضها البعض، فتتنافر من بعضها البعض.
- وعلى العكس يتأثر الهواء بالبرودة، فيتقلص في حجمه إذا ما تعرض للبرودة، فتتقلص جزيئاته.
هل تزداد كتلة الهواء عند تسخينه
- الهواء من الغازات التي لا تتمتع باللون أو الرائحة أو الطعم.
- فإن الهاء ذات كتلة ووزن وهما من أبرز خصائصه.
- فيما يجب أن نُجيب عنه التساؤلات التي وردت في ” هل تزداد كتلة الهواء عند تسخينه ؟”.
- فيما يتمدد الهواء عند تسخينه وبالتالي تزداد كتلة الهواء عند ارتفاع درجة الحرارة.
- ويأتي هذا بفعل العامل الحراري، والقدرة على التمدُّد الحجمي فيزيد الكتلة بوزن ضئيل.
- لاسيما أن كتلة الهواء هي كتلة ذات وزن تتوافر على مساحة واسعة.
- إذ أن الهواء لا يُصبح مستقر في حالة تسخينه من الأسفل.
- فيما يُرمز إلى كتلة الهواء بـ ρ ، وفيما يُطلق عليه اسم ” رو “.
- فإن كثافة الهواء هي كتلة الهواء التي تتأثر بدرجة الحرارة.
- تجربة ” البالون المنفوخ بهواء ساخن عند تبريده يزداد حجم البالون أم يقل حجم البالون، أو لا يتغير حجم البالون، أم يقل حجم البالون ويزداد ؟” هو : أن حجم البالون يقل.
ماذا يحدث لحجم وشكل الهواء بعد خروجه من البالون
طرح العديد من الطلاب تساؤلاتٍ حول” ماذا يحدث لحجم وشكل الهواء بعد خروجه من البالون ؟” فيما نستعرض تلك الإجابة فيما يلي:
- تزداد حجم الهواء بعد خروجه من البالون.
- مما يجعل الهواء يتمدد في حالة خروجه من البالون.
- يأتي هذا وفقًا لما وضعه العالم بويل في ملاحظاته واختباراته التي أجراها على البالون.
- إن حجم الهواء في البالون لا ينضغط.
- لاسيما فإن القاعدة تُشير إلى أنه إذا تم ضغط الهواء فإنه ينكمش في الحجم.
- وعلى العكس كلما قل الضغط زاد حجم الهواء.
- فإذا كان الهواء في البالون لا يتعرض للضغط فإننا يُمكننا أن نجد أن حجم الهواء في البالون يزداد.
هل للهواء كتلة
- نعم للهواء كتلة وبالتاي للهواء كتلة.
- فإن من الخصائص المميزة للهواء بأنه يمتلك كتلة، ووزن.
- لاسيما فإن للهواء كتلة جزئية مُحددة وهي؛ 28.97 وحدة.
- فهو مزيج من الغازات، فيما يُشكل النيتروجين النسبة الأكبر من الهواء بنسبة تبلغ 78%.
- إلى جانب عدد من الغازات التي تتواجد بنسب متفاوتة؛ كالأكسجين وثاني أكسيد الكربون، والآرغون، والزينون، والهيليوم.
هل الهواء له حجم
- للهواء حجم وقانون خاص وضعه العالم بويل.
- حيث أشار إلى حجم وكتلة الغاز .
- بقانونه : .
- إذ أشار بويل إلى أن درجة الحرارة تؤثر في ضغط الغاز بحيث يأتي بصورة عكسية على حجم الحيز.
- لاسيما فقد توالت القوانين التي من شأنها أن تُحدد طريقة لقياس حجم الهواء من بينها قانون أفوجادرو.
.تطرقنا في مقالنا إلى تناول إجابة واضحة حول تجربة ” البالون المنفوخ بهواء ساخن عند تبريده يزداد حجم البالون أم يقل حجم البالون، أو لا يتغير حجم البالون، أم يقل حجم البالون ويزداد؟، ندعوكم للاطلاع على مزيد من المقالات عبر كل جديد بحر، كما نُخصص قسم للشروح وتبسيط المعلومات يُمكنكم الاستفادة منها بالولوج عبر بحر التعليم.
