التفسير العلمي:الضغط P هو القوة المؤثرة عمودياً في وحدة المساحة (P = F / A) ويقاس بـ N/m² (باسكال Pa). يتناسب الضغط طردياً مع القوة وعكسياً مع المساحة.
تجربة قانون بويل (T = ثابت)
حجم أسطوانة الغاز V:4.0 L
درجة الحرارة الثابتة T:300 K (27°C)
الحجم المقاس V
4.00 L
الضغط الناتج P
100.0 kPa
نص قانون بويل: P₁ · V₁ = P₂ · V₂. عند تقليل الحجم إلى النصف، تتقارب الجزيئات ويتضاعف معدل تصادماتها مع الجدران فيتضاعف الضغط (علاقة عكسية).
تجربة قانون شارل (P = ثابت)
درجة الحرارة المطلقة T:300 K (27°C)
درجة الحرارة T
300 K
حجم الغاز المتمدد V
3.00 L
نص قانون شارل: V₁ / T₁ = V₂ / T₂. عند تسخين الغاز، تزداد سرعة الجزيئات وتدفع المكبس للأعلى فيزداد الحجم طردياً مع الحرارة المطلقة بالكلفن. وعند مد الخط بيانياً يصل الحجم للصفر عند الصفر المطلق (-273.15°C)!
تجربة جاي-لوساك (V = ثابت)
درجة الحرارة المطلقة T:300 K (27°C)
الحجم الثابت V
5.00 L (وعاء صلب)
الضغط المسجل P
100.0 kPa
قانون جاي-لوساك: P₁ / T₁ = P₂ / T₂. في وعاء مغلق ثابت الحجم (مثل أسطوانة الغاز أو قدر الضغط)، يؤدي التسخين إلى زيادة عنف وقوة تصادم الجزيئات فيرتفع الضغط طردياً.
القانون العام للغازات (P·V = n·R·T)
الحجم V:4.0 L
درجة الحرارة T:300 K
كمية المادة (عدد المولات n):1.0 mol
الضغط المحسوب P
62.3 kPa
الثابت العام R
8.314 J/mol·K
القانون العام: (P₁·V₁)/T₁ = (P₂·V₂)/T₂ يدمج قوانين بويل وشارل وجاي-لوساك في قانون موحد شامل لسلوك الغاز المثالي.
البارومتر الزئبقي وتجربة تورشيللي
الارتفاع عن مستوى سطح البحر (Altitude):0 m (سطح البحر)
ارتفاع الزئبق h
760 mm Hg
الضغط الجوي المقاس P
101.3 kPa
تجربة تورشيللي: الضغط الجوي يدعم عمود زئبق ارتفاعه 76 cm عند مستوى سطح البحر. P = ρ·g·h = 13600 × 9.8 × 0.76 = 101.3 kPa (1 atm). كلما صعدنا لأعلى يقل عمود الهواء فيقل الضغط ويهبط الزئبق!