ما معنى المستويان المجهري والعياني؟ — الفيزياء

تعريف 20.1 الفيزياء الجامعية — السنة الأولى · الفصل 20 — نظرية الحركة والغاز المثالي

في المستوى المجهري تتكوّن المادة من جزيئات: ففي $1\,\mathrm{mol}$ منها $N_A = 6.02 \times 10^{23}\,$ جزيئًا، قطر كلٍّ منها نحو $0.3\,\mathrm{nm}$ ؛ وفي غاز عند الشروط العادية تتباعد $3\,\mathrm{nm}$ وتتحرك بمئات الأمتار في الثانية وتتصادم كل $70\,\mathrm{nm}$ تقريبًا. وفي المستوى العياني تُوصف جملة ببضعة متغيرات حالة — الضغط $P$ والحجم $V$ ودرجة الحرارة $T$ وكمية المادة $n$ — وهي متوسطات على أعداد هائلة من الجزيئات. ويكون متغير ما امتداديًّا إذا تضاعف حين تتضاعف الجملة ( $V$ و $n$ والكتلة والطاقة)، وشدّيًّا إذا لم يتضاعف ( $P$ و $T$ والكثافة).

أمثلة

مثال 20.8 (أعداد من أجل الهواء)

الآزوت عند $300\,\mathrm{K}$ : $u = \sqrt{3 \times 8.314 \times 300/0.028} = 517\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ ؛ والهدروجين، $1930\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ ؛ وكلما ثقُل الغاز بطُؤ، وفق $1/\sqrt M$ . وعند $1\,\mathrm{bar}$ و $300\,\mathrm{K}$ يكون $n^* = P/k_BT = 2.4 \times 10^{25}\,\mathrm{m}^{-3}$ : أي $24\,\mathrm{L}$ لكل مول، و $2.7 \times 10^{22}\,$ جزيئًا في اللتر. وقاعة درس حجمها $200\,\mathrm{m}^{3}$ : أي $8300\,\mathrm{mol}$ و $240\,\mathrm{kg}$ من الهواء.

اقرأ في الفصل ←

أمثلة

مصطلحات ذات صلة