[المتفيزق]

السلام عليكم...
اضطلعت هذا الفصل بمادة الفيزياء الإحصائية ... وفيها نبدأ عادة بالنظرية الحركية للغازات ثم نعمد إلى أساسات الفيزياء الإحصائية ونعرض للاحتمالات والحركة العشوائية لندخل بعدها إلى وصف الأنظمة إحصائيا وما إذا كان النظام معزولا أو ملامسا لمستودع حراري ... ومن ثم نطبق ذلك على بعض الأنظمة قبل أن نتحدث عن إحصائية فيرمي ديراك وبوز أينشتين...
المهم ...
كان مما افترضته النظرية الحركية أن المسافة بين جزيئات تعتبر كبيرة جدا... خطر ببالي سؤال : قدر هذه المسافة بشكل تقريبي ... وعلى الطالب أن يبلور حله بنفسه وأن يختار ما يمكنه من حل السؤال ...
وقد مر أمر آخر كذلك وهو سرعة الجزيئات بالتقريب ... دعنا من السرعة الان... هل لك أن تقترح علينا كيف نحسب المسافة التقريبية بين الجزيئات؟؟؟ (لاحظ أنها متوسطة بمعنى أن الجزيئات قد تتصادم فتكون متلاصقة وقد تكون أيضا متباعدة...)
أنتظر اقتراحاتكم... دعنا نناقش... كل ما اريده هنا أن نتعلم كيف نبدأ حلول المسائل وكيف أنك في الحياة العملية تحتاج أن تأخذ قرارا بشكل أو بآخر ... المهم ... دعنا نناقش الأمر ...

[تغريـد]

إذا علمنا عدد جزيئات الغاز الموجودة في جيز ما يمكننا أن نعرف عدد الجزيئات في وحدة الطول المكعبة

أعتقد أن حساب ذلك ليس عسيرا حتى لو احتجنا لكتلة الهواء و الاستعانة بعدد أفوجادرو و بعض القوانين التي تحكم تلك الأمور

و بعد اجراء تلك الحسابات

يتيسر لنا تخيل المسافات بين تلك الجزيئات

كم تكون

لا أدري

و لكن حسب معلوماتي الغاز ينتشر في كل الحيز (تقريبا ) الذي يوضع به

لذا أرى أنه لن تكون المتوسط واحد في جميع الأحوال

أما في الهواء المحيط بنا و في معظم الأحوال

لا بد أن تكون تلك المسافات بمقايسنا العادية صغيرة جدا و لكنها بمقاييس المسافات نفسها في المواد الصلبة و السائلة كبيرة جدا

هذا كل ما لدي

و الله تعالى أعلم

[المتفيزق]

نعم هذه آكد إجابة ... الله أعلم ...
على كل حال تغريد ... كلامك صحيح ... نحتاج حساب عدد الجزيئات في وحدة الحجوم ... لكن كيف ؟؟؟ لاحظي تغريد أننا نتحدث عن تقدير ... هل أنت معي ؟؟؟ تقدير وليس قيمة دقيقة أو محددة ... هذا السؤال يفترض أنه بسيط لطالب فيزياء إحصائية لكني وضعته هنا لمجرد لفت الانتباه للاهتمام بتشغيل عقولنا عندما تعرض لنا مسائل تبعد قليلا أو كثيرا عن النمط الذي ندرسه في المدرسة والجامعة ... نريد أن نفكر وأن نسوغ لما نتخذه من قرار أو افتراض ... نريد أن نتعلم كيف نختار افتراضاتنا ...وأن نكون على دراية بمقدار صدق نبوءتها من عدمه ... يعني ببساطة : نكون على بينة مما نفعل ...
هل الكلام واضح ؟؟؟
أنتظر المشاركات ...

[هوائية]

نعم يا أستاذي

الحقيقة أن السؤال أثار فضولي

و لكن لا توجد طريقة واضحة في ذهني

هناك أفكار مشوشة عن عدد أفوجادروا و امكانية استغلال مثلا الضغط الجوي و كثافة الزئبق

لذا قلت "هذا كل ما لدي"

أعلن افلاسي

لكني سأكون سعيدة بمعرفة الفكرة
كما سأكون سعيدة بمعرفة متوسط المسافة




بانتظار ما ستتحفنا به

كل الشكر لك

[المتفيزق]

لا بأس ... يبدو أنه لن يأتي من قومك إلا من قد أتى فلا تبتئس بما كانوا يهربون!!!
مرة ثانية كل ما أردت أن أثير الفضول وأنبه إلى بعض الأفكار التي يمكن للإنسان أن يبلورها في الحياة العامة لا الحياة العلمية المقننة عادة بأمور فيها مثاليات وتبسيط متعمد قد يذهب بجمالها ... لن أطيل ... هاؤم اقرأوا حليه:
ربما دخلنا للموضوع من أكثر من مدخل ... الذي يهمني هنا وأظنه سهلا هو أن نعتبر الهواء غازا مثاليا طبعا ... يعني سنعتبر الجزيئات كرات متماثلة موزعة باتتظام ... وهنا يجب أن يحدد الفيزيائي الوضع الذي يقيس عنده الغاز ... يعني هل نتحدث عن حالة عادية أم حالة خاصة ؟؟؟ بمعنى هل نتحدث عن غاز في الاحوال العادية أم نتحدث عن غاز تحت ضغط معين ودرجة حرارة 1000 درجة مئوية مثلا؟؟؟ طبعا ببساطة نحن نتحدث عن الوضع العادي الطبيعي ,,, ويجب أن نكون على دراية بأن المول الواحد من الغاز في هذه الظروف يشغل حجما مقداره 22.4 لترا (يعني 22.4 ÷ 1000 مترا مربعا)... وطبعا يجب ألا ينسى الفيزيائي أن عدد أفوجادرو يساوي تقريبا 6.3 × 10 للقوة 23 جزيئا لكل مول (عدد مهول!!!)... وبذلك يكون الحجم الفعال (أقصد الحجم المتوسط لكل جزيء) هو بقسمة حجم المول على عدد الجزيئات فيكون الناتج في حدود 10أس سالب 26 ...
هذا هو الحجم المتاح للجزيء (أسميناه الحجم الفعال!!!) ونحن الآن بين أن نعتبر الجزيء والفراغ الذي يلفه بمثابة كرة لها حجم معين ...أو (وهو الذي سأعتمده لأنني في النهاية أبحث عن تقريب فلا يهمني دقائق الأمور بشكل كبير ...) إذن سنعتبر أن هذا الحجم هو وحدة طول مكعبة ... وبالتالي يكون حجم المكعب الذي يحوي هذا الجزيء ويميزه عن غيرة (وفي نفس الوقت يمثل ضلعه المساقة بين جزيئين في المتوسط) في حدود عشرة أس سالب 20 أو بمعنى آخر فإن ضلع هذا المكعب يكون في حدود الجذر التكعيبي يعني في حدود 10 مرفوعة للأس سالب 9 من المتر يعني في حدود النانو متر ...
ههههههههههه ما هذا ؟؟؟ هل هذه هي المسافة الضخمة بين الجزيئات بحيث اعتبرناها غير مترابطة ولا يؤثر أحدها على الآخر ؟؟؟ نعم هذه هي المسافة الكبيرة ... أرأيت !!!
للمقارنة تعالوا نحاول إيجاد متوسط المسافة بين جزيئات الماء عند حوالي 4 مئوي (يعني عندما تكون الكثافة 1كجم /لتر) ... إن المول من الماء يعادل 18 جم يعني حجمه يساوي 18 سم3 ...يعني 18 من مليون من المتر المكعب... (18× 10 ^-6 م3) فيكون حجم الجزيء الواحد (الحجم الفعال كما قلنا وليس الحقيقي) هو في حدود 10 ^-29 وبذلك تكون المسافة بين الجزيئات قريبة من 10^ -10 مترا... أي أصغر بعشر مرات (في حدود الأنجستروم) ...

ولو رحنا نبحث في مادة صلبة كالحديد مثلا لرأينا أن المسافات المتوسطة تنقص أيضا ...

أرجو أن تكون الفكرة واضحة وأن يكون لها ما (يبررها) بحيث يصدق أن نقول : نريد أن نفكر ونبتكر الأسلوب الذي نحل به أسئلتنا ...


من هذا الباب أنني أذكر سؤالا سألته للطلبة لإيجاد متوسط ارتفاع الغلاف الجوي ... طبعا أقصد المنطقة التي بها هواء وتحيط بالأرض ... ببساطة شديدة هنا نقارن بين ارتفاع عمود الهواء والضغط الجوي ... نحن سنعتبر هنا أن الضغط الجوي حصل من ضغط عمود الهواء الممتد من سطح الأرض إلى عنان السماء طالما أن هناك هواء ... ببساطة سوف نقارن بين هذا العمود وبين العمود المعروف للضغط الجوي وهو 76 زئبق ... بكل بساطة سوف يكون لدينا : ارتفاع عمود الهواء × كثافتة = ارتفاع عمود الزئبق × كثافته ... كثافة الهواء سنعتبرها ثابتة وقيمتها المتوسطة 1.2 كجم /م3 وهذا ليس صحيحا تماما بالطبع لأنها تختلف في الطبقات المختلفة ... لكنه تقريب كما قلنا ... وكثافة الزئبق 13600كجم/م3 (13.6جم/سم3) ... بحسبة صغيرة نجد أن الارتفاع المتوسط في حدود 10000 مترا ...

مرة ثالثة ...ودائما ... نريد أن تكون العقول خلاقة ... تحسن استغلال المعطيات ، وتعرف كيف تحتال لنفسها ... وكيف ترسم طريق الحل بافتراض ما يجب أن يفترض في حدود الظروف العامة الطبيعية ...
هذا كل ما اردت أن اقوله ...
والسلام

[تغريـد]

شكرا لك أستاذي
أفكار جميلة
و نتائج جميلة
و معلومات رائعة

على فكرة أني كنت متوقعة أن تكون المسافة في حدود جزء من ألف من المللي متر


لأني توقعت أن المسافة لو زادت عن ذلك فلن نستطيع التنفس بسهولة

.
.
.
.
.
.
على كل حال يمكنني أن أزعم و الحمد لله أني لو كنت أعلم تلك المعلومة التي أوردتها

"ويجب أن نكون على دراية بأن المول الواحد من الغاز في هذه الظروف يشغل حجما مقداره 22.4 لترا (يعني 22.4 ÷ 1000 مترا مربعا)...
وطبعا يجب ألا ينسى الفيزيائي أن عدد أفوجادرو يساوي تقريبا 6.3 × 10 للقوة 23 جزيئا لكل مول (عدد مهول!!!)... "

أقصد لو كنت فيزيائية لأجبت الإجابة التي تريدها ، لأن تلك المعلومة هي ما كان ينقص أفكاري المشوشة

بل توقعت أن العلاقة هي بين الكتلة و عدد أفوجادروا (و ليس بينه و بين الحجم )

لذا فكرت بالاستعانة بالضغط الجوي و كثافة الزئبق (كما في الفكرة الثانية التي تفضلت بايرادها) لايجاد علاقة بين الوزن و الحجم

نحمد الله

و نشكر لك حيوية الفكرة و جمال المعلومات

و بارك الله فيك و في علمك

[المتفيزق]

شكرا تغريد ... حسبي استحسانك...

[متفيزقة مبدعة]

هههههه يعطيك الف عااافية ....