ملخص الدرس / الأولى ثانوي/فيزياء/الانسان و البيئة /الهواء من حولنا
- الهواء جسم غازي يحيط بالكرة الأرضية و بشكل غلافها الجوي
- كل كوكب له غلاف جوي يختلف في تركيبه عن الغلاف الجوي الأرضي ( في طبيعة مكوناته و في نسبها )
- الغلاف الجوي الأرضي خليط من الغازات و الدقائق و يشكل طوقا يحمي الأرض و يوفر شروط الحياة
- أهم مكونات الغلاف الجوي هي : غاز ثنائي الأزوت و غاز ثنائي الأكسجين
- الهواء ضروري لحياة الانسان و الحيوان و النبات و يحتاجونه في كل مكان ( في البر و الماء و الجو و الفضاء )
- طبيعة الهواء تتعلق بالمكان و تتأثر بالارتفاع و بالتلوث
القابلية للانضغاط و التمدد
- القابلية للانضغاط و التمدد : الهواء , كأي غاز , قابل للتمدد و الانضغاط , عندما نقلل حجما منه يزداد ضغطه و العكس صحيح و هذا عند درجة حرارة ثابتة
- تستعمل خاصية الانضغاط و تمدد الهواء ( و كل الغازات ) في الاستخدامات اليومية في مجالات مختلفة مثل : نفخ العجلات المطاطية للمركبات ( السيارات , الدراجات , ...) التي تعطيها المرونة اللازمة
- الهواء المضغوط عند انفلاته يندفع بقوة , تستخدم هذه الخاصية كمصدر محرك في تنظيف السيارات و دهن الأثاث , في آلات الحفر , في دفع السوائل مثل الماء الى الطوابق العليا ...
- عندما نزيد في ضغط الهواء بشدة ( وكذلك الغازات الأخرى ) نحصل على الهواء المميع و هو الهواء بحالة سائلة , نستفيد من الهواء المميع أو السائل في الصناعة من أجل حفظه و نقله ( يحفظ في قارورات معدنية
متحملة للضغط الشديد )
- الكتلة الحجمية للهواء : كتلة واحد لتر من الهواء تساوي في الشروط النظامية من الضغط و درجة الحرارة ( و )
- الكتلة الحجمية بالوحدات الدولية تساوي
- ان الكتلة الحجمية للغازات تتعلق بالضغط و درجة الحرارة و هي أقل بكثير من الكتلة الحجمية للسوائل و الأجسام الصلبة
- الغازات الأقل كثافة من الهواء تصعد للأعلى , مثل غاز ثنائي الهيدروجين و الهليوم أو الهواء الساخن ( ويستعمل في دفع المناطيد) , و الأكثر كثافة تنزل للأسفل , مثل غاز ثنائي أكسيد الكربون ( يبقى هذا الغاز في
قعر الاناء الذي يوضع فيه و يطرد الهواء)
الاحتراق
- الاحتراق هو تحول كيميائي يحدث بين جسمين :
- جسم محترق أو الوقود مثل المحروقات , غازالميثان , غاز البوتان , غاز ثنائي الهيدروجين ,الكحول , البنزين , المازوت, البرافين (مادة الشمع) , الخشب , ...الخ
- و جسم يساعد على الاحتراق , مثل ثنائي الأكسجين ,...
- ينتج عن احتراق المحروقات بثنائي الأكسجين غاز ثنائي أكسيد الكربون و الماء و تنتشر حرارة
مثال : يحترق غاز الميثان , حسب المعادلة :
حرارة + الماء + ثنائي أكسيد الكربون ثنائي الأكسجين + الميثان
ملاحظة هامة :
- اذا كان تفاعل الاحتراق تاما فانه يعطي غاز ثنائي أكسيد الكربون و الماء و يتوقف هذا على كمية المواد المتفاعلة ( مثلا كانت كمية ثنائي الأكسجين كافية )
و اذا كانت كمية ثنائي الأكسجين غير كافية , فقد يتشكل الفحم (دخان أسود) و لهب أصفر , و أول أكسيد الفحم
أول أكسيد الفحم غاز عديم اللون و الرائحة و لكنه غاز سام و خطير جدا , و اذا تجاوزت كميته حدا معينا فانه يصبح قاتلا
- تتفاعل أجسام أحرى مثل المعادن مع ثنائي الأكسجين و تعطي أكسيد المعدن
- في حالة الاحتراق : يكون التفاعل سريعا و ناشرا للحرارة ( في غالب الأحيان يصاحبه لهب , و شرارة و وميض) , مثل احتراق الحديد , النحاس , المغنزيوم ,....الخ
- مثال : احتراق الحديد
يتفاعل الحديد مع ثنائي الأكسجين معطيا أكسيد الحديد المغناطيسي , حيب المعادلة التالية :
حرارة + أكسيد الحديد المغناطيسي ثنائي الأكسجين + الحديد
- في حالة الأكسدة : يكون التفاعل بطيئا ( بأكسجين الهواء مثلا) و أكسدة المعادن بهذا الشكل تعطي أكاسيد المعدن , في حالة الحديد ينتج ما يسمى ّ صدأ الحديدّ ( طبقة بنية من أكسيد الحديد)
اعلم أن :
- عند تأكسد المعادن , مثل الحديد , النحاس , الألمنيوم ...., الخ , بعض الصدأ , مثل صدأ الحديد يكون عبارة على طبقة نفوذة , تسمح بتواصل الأكسدة في العمق , و تدعى الظاهرة بّ تآكل المعدن ّ , و في
حالة الألمنيوم تتشكل طبقة من الأكسيد تحميه من التأكسد في العمق , لكن المعدن يفقد بريقه