4-1 التجربة

لدراسة تأثير الحرارة على ضغط غاز ما عند ثبوت حجمه:

1. نأخذ دورقًا زجاجيًا مسدودًا بسدادة تنفذ منها أنبوبة ذات شعبتين (A) و (B) تحتوي على كمية من الزئبق، ويستقر سطحا الزئبق في الشعبتين عند العلامة (x) في مستوى أفقي واحد؛ فيكون ضغط الهواء المحبوس في الدورق مساويًا للضغط الجوي. نعين درجة حرارة الهواء t₁.
2. نغمر الدورق في حوض به ماء دافئ درجة حرارته t₂، فنلاحظ أن سطح الزئبق في الشعبة (A) يبدأ في الانخفاض بينما يرتفع في الشعبة (B).
3. نصب زئبقًا في القمع حتى يعود سطح الزئبق في (A) إلى العلامة (x)، لكي يظل حجم الهواء في الدورق ثابتًا.
4. نلاحظ أن سطح الزئبق في (B) أعلى من (A) بمقدار h cm، مما يدل على أن ضغط الهواء المحبوس ازداد بمقدار h cm Hg نتيجة ارتفاع درجة الحرارة من t₁ إلى t₂.
5. وإذا كررنا التجربة بغازات مختلفة وعينا الزيادة في الضغط مع ثبوت الحجم بارتفاع درجة الحرارة لنفس المقدار نجد أن: أ) عند ثبوت حجم الغاز يزداد ضغطه بارتفاع درجة الحرارة. ب) عند ثبوت الحجم تزداد الضغوط المتساوية للغازات المختلفة بنفس المقدار إذا ارتفعت درجة حرارتها بمقادير متساوية.

معامل الزيادة في الضغط \((\beta _{p})\): هو مقدار الزيادة في وحدة الضغط المقاسة عند درجة 0°C إذا رُفعت درجة حرارتها درجة واحدة عند ثبوت الحجم.