ما الذي يسبب ضغط الغاز؟

يأتي الضغط الذي يمارسه الغاز من حركة جزيئاته. تتحرك جزيئات الغاز بحرية ، وترتد عن جدران الحاوية وبعضها الآخر. عندما ترتد الجزيئات عن عقبة ما ، فإنها تنقل كمية صغيرة من القوة. يؤدي التغيير في الاتجاه بسبب العائق إلى تغيير في الزخم يدفع العائق.

عندما تغير العديد من الجزيئات الزخم مقابل جدار الحاوية ، يمكن أن يكون الضغط كبيرًا. يتناسب الزخم مع السرعة ، وتعتمد السرعة التي تتحرك بها الجزيئات على درجة الحرارة. مع ارتفاع درجة حرارة الغاز ، تتحرك الجزيئات بشكل أسرع ، ويزداد الضغط الذي تمارسه. يمكن استخدام الحقائق القائلة بأن الغازات تمارس الضغط وأن الضغط يعتمد على درجة حرارة الغاز بعدة طرق مثيرة للاهتمام لأداء عمل مفيد.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

ينتج ضغط الغاز عن ارتداد جزيئات الغاز عن جدران الحاوية مع بعضها البعض. في كل مرة يغير فيها الجزيء اتجاهه لأنه يصطدم بجدار ، ينتج عن التغيير في الزخم دفعة صغيرة. نظرًا للعدد الكبير من الجزيئات المتضمنة ، تضيف الدفعات ضغطًا ملحوظًا يمكن استخدامه لتشغيل الآلات والأدوات.

عندما ترتد جزيئات الغاز عن جدران الحاوية ، فإنها تمارس قوة. يُعرَّف ضغط الغاز بأنه القوة لكل وحدة مساحة ينتجها الغاز. اعتمادًا على الغرض من القياس ، يتم استخدام وحدات مختلفة بشكل شائع. في النظام الإنجليزي ، وحدة الضغط هي رطل لكل بوصة مربعة. في النظام المتري ، يساوي نيوتن لكل متر مربع ، ويسمى باسكال. في علم الأرصاد الجوية ، يساوي الغلاف الجوي 14.7 رطلاً لكل بوصة مربعة أو 101.325 كيلوباسكالس.

الغازات عبارة عن سوائل ، مما يعني أنها تتدفق من حجم عالي الضغط إلى حجم منخفض الضغط. الأحجام التي تحتوي على غاز أو غاز أكثر عند درجة حرارة أعلى يكون ضغطها أعلى من تلك التي تحتوي على غاز أقل أو تكون أكثر برودة. هذا يعني أنه يمكن جعل الغاز يتدفق من حاوية إلى أخرى عن طريق زيادة الضغط في الحاوية الأولى ، إما عن طريق إضافة المزيد من الغاز أو عن طريق تسخين الحاوية. هذه الخاصية لضغط الغاز هي أساس العديد من المحركات والآلات المستخدمة في المصانع والنقل.

مثال على أحد التطبيقات التي تستخدم ضغط الغاز للنقل هو محرك السيارة. يضاف البنزين أو وقود الديزل إلى الهواء وضغطه في المحرك. يحترق الوقود ويسخن الغاز وينتج ضغطًا للضغط على مكابس المحرك. في هذه الحالة ، تولد الحرارة الناتجة عن احتراق الوقود ضغط الغاز لتشغيل محرك السيارة.

بالنسبة لأدوات الهواء المضغوط ، يعمل الهواء الإضافي بدلاً من الحرارة على تشغيل الآلات. يضيف الضاغط الهواء إلى خزان الهواء الذي ينقل الهواء تحت الضغط إلى الأدوات المختلفة. تستخدم الأدوات ضغط الهواء لربط البراغي أو ثقب الثقوب أو أجزاء المسامير معًا. يتدفق الهواء من خزان الضغط العالي عبر الأدوات إلى الضغط المنخفض للغلاف الجوي. عندما يتدفق الهواء ، فإنه يعمل على تشغيل الأدوات.

يمكن العثور على أمثلة أخرى لضغط الغاز أثناء العمل في علب الصودا وإطارات السيارات والدراجات وعلب الرش وطفايات الحريق. تساهم كل من الجزيئات التي تسبب ضغط الغاز بقوة صغيرة يمكن أن تتراكم للقيام بعمل مفيد على مستوى الأجسام المادية.