العلاقة بين الضغط ودرجة الحرارة
09-08-2023 12:38 PM
عمون - بصفة عامة، يتم تعريف الضغط ككمية القوة التي تعمل عمودياً على وحدة المساحة. ويمثل هذا التأثير الذي يحدث عند ممارسة قوة على سطح معين. تُعَد وحدة الباسكال هي الوحدة المقبولة دولياً لقياس الضغط، وتستخدم بدلاً من وحدة البار. هناك أشكال متعددة للضغط، بما في ذلك الضغط الجوي الذي يمثل وزن عمود الهواء على مساحة واحد سنتيمتر مربع، والضغط المطلق، والضغط المقاس، وضغط التفريغ الذي يقيس الفارق بين الضغط الجوي والضغط المطلق. أما ضغط الغاز أو الهواء المحتجز، فينشأ عن اصطدام جزيئات الهواء التي تتحرك بحرية داخل الحاوية مع السطوح أو الجدران التي تواجهها.
على جانب آخر، تُعَرَّف الحرارة على أنها شكل من أشكال الطاقة يتسبب في اهتزاز وحركة جزيئات أو ذرات الجسم. تنتقل الحرارة من خلال عدة طرق، مثل الإشعاع مثل أشعة الشمس، والتوصيل الحراري، والحمل الحراري. وتتجلى درجات الحرارة في الدرجة الطبيعية وعمليات الغليان والانصهار والتجمد.
فيما يتعلق بالعلاقة بين الضغط ودرجة الحرارة، تتبع هذه العلاقة قانونًا فيزيائيًا يُعرَف بالقانون الزمني. وهو يُظهِر أن الضغط ودرجة الحرارة لديهما علاقة طردية عكسية، مما يعني أنه كلما ارتفعت درجة الحرارة، ارتفع الضغط، وكلما انخفضت درجة الحرارة، انخفض الضغط. ومثال على ذلك يمكن أن يكون وضع ماء في إناء وتسخينه، حيث تتسبب الحرارة المرتفعة في زيادة ضغط بخار الماء، مما يؤدي إلى ارتفاع الضغط داخل الإناء.
من الناحية الجغرافية، ينخفض الضغط الجوي عادةً عندما يكون الجو حارًا، بسبب تباعد جزيئات الهواء. كما ينخفض الضغط الجوي بشكل أسرع عندما نتجه لأعلى في الجو، بسبب انخفاض كثافة الهواء في الأعلى. هذا ما يفسر نقص الأوكسجين على ارتفاعات عالية. من ناحية أخرى، يتغير العلاقة بين الحجم والضغط ودرجة الحرارة. عندما تكون درجة الحرارة ثابتة، يكون هناك تناسب عكسي بين الحجم والضغط، وعند تغير درجة الحرارة، تكون العلاقة تناسبية بين الحجم والضغط.