الضغط في الغازات

كلنا فعلنا هذا يوما ما. هذه ليست مجرد لعبة طفولية، إنها طريقة جيدة لتجربة ضغط الغازات، كالتالي: الهواء خليط من الغازات معظمها الأكسجين والنيتروجين للغاز كتلة، لذا فهو يتأثر بالجاذبية. يوجد فوق رؤوسنا عمود هواء يمتد لأكثر من مائة كيلومتر للأعلى، وهكذا يضغط الهواء علينا من الأعلى ومن الجوانب ومن الأسفل، وحتى من داخلنا، لأننا نستنشقه. مثل الضغط في السوائل، الضغط في الغازات يعمل في كل الإتجاهات. ضغط الهواء على سطح الماء يساوي حوالي 100000 باسكال، أو 760 ملليمتر زئبق أو واحد ضغط جوي جسيمات الغاز تتحرك باستمرار في كل الإتجاهات. إذا حصرنا بعض الغاز في وعاء، ستضرب الجسيمات باتجاه جدران الوعاء. الضغط هو عدد الجسيمات التي تضرب جزءا من الجدار وشدة هذا الضرب. إذا قللنا حجم الوعاء لتضييق المساحة على نفس عدد الجسيمات، من الضربات، سنحصل على عدد أكبر فالضغط يزداد، وإذا سخنا الوعاء ستتحرك الجسيمات بسرعة أكبر، فيزيد عدد الضربات لارتفاع الضغط أكثر. إطار الدراجة مملوء بالهواء، والضغط بداخله أكبر من الضغط خارجه. جزيئات الهواء في الداخل مضغوطة، وتدفع نحو جدران الإطار الداخلية بضغط أكبر من الضغط الجوي وضغط الراكب خارج الإطار. لملئ الإطار بهواء ذات ضغط أعلى من الضغط الخارجي، نستخدم مضخة. عندما ندفع المضخة، تُضغط جزيئات الهواء داخل المضخة، وعندما يصبح ضغط الهواء داخل المضخة أكبر من الضغط داخل الإطار ينفتح صمام الإطار وتتدفق جزيئات الهواء لداخل الإطار، فينتشر الضغط. إذا تم ضغط الجزيئات معا في مكان واحد، فستحاول الإنتشار لتجد مساحة أكبر، حتى تتوزع الجزيئات بالتساوي بنفس الضغط. الضغط في الغازات والسوائل ينتشر حتى يتم توزيعه بالتساوي في كل النقاط. عندما نتعامل مع الضغط فإننا نهتم بفارق الضغط وليس الضغط نفسه. الضغط داخل هذه العلبة، أكبر من خارجها. عند التعامل مع الضغط بالنسبة لعلاقته بضغط آخر فإنه يسمى الضغط النسبي. إذا فتحنا هذا الغطاء سيزول الضغط النسبي. الضغط داخل هذه العلبة أقل من الضغط خارجها. هذه الحالة تسمى الضغط السلبي ، أو الضغط النسبي السلبي. إذا أزلنا بقية الهواء بحيث تنعدم جزيئات الهواء بالداخل تقريبا، سنحصل على فراغ. الضغط الخارجي يدفع العلبة بقوة الآن، فلا يوجد ضغط داخلها ليدفع باتجاه الخارج. وإذا كانت العلبة لينة ستتحطم. هكذا الضغط السلبي. حسنا، شكرا لكي، هذا يكفي.