الضغط الجوي بين الواقع والخيال

[عزام أبوصبحة]

سوف اطرح هنا موضوع جديد للنقاش لعله يخفف من ضغط الاسئلة عن الاخ اورانوس في موضوع خرافة الجاذبية الارضية
والموضوع هو:
هل
سبب الضغط الجوي على سطح الارض هو وزن الهواء اي قوة جذب الارض لجزيئات الغاز
ام
الطاقة الحركية لجزيئات الغاز
ام
غير ذالك

[محمد عريف]

المعروف أن الضغط الجوي هو وزن عمود من الهواء المؤثر علي وحدة المساحات علي سطح الأرض.

ومن المعروف أيضاً أن الوزن هو عبارة عن الكتلة مضروبة في عجلة الجاذبية الأرضية.

وهو يدل علي أن الضغط الجوي ناشئ عن الجاذبية وليس الطاقة الحركية للغازات.

بل إن الطاقة الحركية للغازات تمنعها من الاستقرار حول الأرض.

فإن كانت الجاذبية غير مسئولة عن الضغط فما هو الشئ الذي يجعل الهواء يتجه لأسفل ولا يبتعد عن الأرض؟

ملاحظة أخري:

إذا كانت الطاقة الحركية مسئولة عن الضغط الجوي، وبالتبعية عند زيادة الطاقة الحركية يزاد الضغط تبعاً للنظرية الحركية للجزيئات.

ومن المعروف طبقاً للنظرية أن الطاقة الحركية للجزيئات تزداد بزيادة درجة الحرارة.

أي أنه من المفترض تبعاً لذلك أن نجد أن مناطق الضغط المرتفع علي سطح الأرض تتميز بارتفاع درجة الحرارة.

ولكن ما يحدث هو العكس تماماً حيث تتميز مناطق الضغط الجوي المرتفع بانخقاض درجة الحرارة.

أظن بذلك لا علاقة مطلقاً للضغط الجوي بالنظرية الحركية للجزيئات.

كما أن النظرية الحركية للجزيئات افترضت افتراضاتها في وجود حيز معين ثابت الحجم.

فهل الغلاف الجوي ثابت الحجم؟ هل هناك قوة خارجية في الفضاء الخارجي مؤثرة عليه تمنعه من الانطلاق نحو الفضاء، أظن أن العكس ما يحدث فإن جميع العلميات في الغلاف الجوي تتم تحت ضغط ثابت وليست تحت حجم ثابت.

أي أن عند ارتفاع درجة الحرارة يتمدد حجم الهواء وتقل كثافته وبالتالي يقل وزنه وعليه يقل ضغطه.

مع وافر احترامي وتقديري.

[التميمي13]

شكراً للأخوين الكريمين عزام ومحمد عريف على طرح واثراء الموضوع.

[عزام أبوصبحة]

ممتاز اخ محمد ابدعت
طيب عندي سؤال
على فرض ان عندنا وعاء مفتوح من الاعلى وموضوع على سطح الارض في هذه الحالة نقول ان الضغط على قاعدة الوعاء السفلى = وزن عمود الهواء تقسيم المساحة
طيب لو اغلقنا الوعاء في هذه اللحظة فان كمية من الهواء تكون بداخله وضغطها = الضغط الجوي اليس كذالك؟
ومعزولة عن تاثير وزن عمود الهواء
طبعاً سوف يكون تاثير ضغط الهواء المحصور داخل الوعاء في جميع الاتجاهات = الضغط الجوي
ما هو سبب هذا الضغط الان هل له علاقة بوزن عمود الهواء الذي كان يؤثر قبل اغلاق الوعاء؟؟؟؟؟؟؟؟؟

[محمد عريف]

نعلم أنه وزن الهواء يمنع قوي الطاقة الحركية للغازات من تمكينها من مغادرة الكوكب.

أي أن عندما كان الوعاء مفتوحاً أجبر الضغط الجوي الهواء علي الوجود في الوعاء وذلك بضغط يعادل الضغط الجوي حيث تتم الاصطدامات بعدد معين بالنسبة لوحدة المساحات ووحدة الزمن.

ولكن عند غلق الوعاء تماماً ظلت الجزيئات بالداخل محتفظة بنفس الخواص وبالتالي نفس عدد الاصطدامات لأن كثافة الغاز مازالت كما هي قبل الغلق.

وبالتالي يكون الضغط الجوي بالداخل معادلا للضغط الجوي بالخارج.

ولكن دعنا نفترض فرضاً معيناً

إذا أتينا باسطوانة طولها حوالي عدة كيلومترات مفتوحة من طرف واحد بحيث كان طرفها المفتوح للأسفل وطرفها المغلق للأعلي.

ووضعنا عند كل طرف جهار لقياس الكثافة فإن الجهاز العلوي سيعطي قراءة أقل من الجهاز السفلي لأن كثافة الهواء في الأعلي تكون أقل.

قم الأن بغلق الطرف المفتوح جيداً وسجل القراءة، أظن أنها لن تختلف مطلقاً.

ولكن قم بعد ذلك بوضع الاسطوانة بعد غلقها في وضع أفقي علي الأرض، توقع معي ماذا تكون قراءة كل جهاز ؟

أظن أن القراءتين تتساويان ، تسألني ما السبب ؟

هل السبب في أن الجزيئات تنتشر أفقياً فقط ولا تنتشر رأسياً؟

النظرية الحركية للغازات تعاملت علي أن الجزيئات تنشر في جميع الاتجاهات وليس في اتجاه واحد فقط

إن السبب سيدي يكون في أن قوي الجاذبية المتعادلة التأثير علي طرفي الأسطوانة في هذه الحالة أعادت توزيع جزيئات الغاز حسب الوضع الجديد، ولا أعتقد أن الجزيئات عاقلة لكي تعرف أنها في وضع أفقي أم في وضع رأسي.

والله أعلم

مع وافر احترامي وتقديري

[عزام أبوصبحة]

عندما نضع قطعة من الصخر فوق ميزان فانها تؤثر علية بقوة = وزنها
وعند وضع قطعة اخرى فوق الاولى فانها تكون ملاصقة تماما للقطعة الاولى وبالتالي تكون مقدار قراءة الميزان = مجموع وزن القطعتين معا
ولكن في حالة الهواء حيث هناك مسافة كبيرة بين الجزيء والاخر
فكيف لجزيء ان يؤثر على الجزيء الذي تحته بقوة = وزنه مع ان حركته عشوائية وهناك احتمالات كبيرة بان يكون الجزيء متحرك للاعلى


لتقريب الفكرة خلينا انجيب كيس رمل كتلته 100 كغم ونضعه فوق الميزان
قراءة الميزان سوف تكون 100 كغم
ولكن افرض اننا ابتعدنا فوق الميزان مسافة 5 متر للاعلى
وعملنا في كيس الرمل ثقب بحيث تنزل حبيبات الرمل بالتدريج وتكون متباعدة مع بعضها مثل جزيئات الهواء
هل ستكون قراءة اميزان = 100 كغم
مستحيل!

[محمد عريف]

لم أفهم التجربة تماما كما أنني لم أفهم ما الغرض من أن تثقب الكيس علي ارتفاع 5 متر

أرجو التوضيح أكثر

وإذا سقط الرمل بكامله علي الميزان دون أن تقع حبه واحدة منه خارج الكفة لماذا يكون من المستحيل أن يكون الوزن مطابقاً وذلك باهمال وزن الكيس؟

مع وافر احترامي وتقديري

[الفيزيائية ملاك]

إقتباس:
المشاركة الأصلية بواسطة عزام أبوصبحة http://www.hazemsakeek.com/vb/images/funkyfresh/buttons/viewpost.gif (http://www.hazemsakeek.com/vb/showthread.php?p=137734#post137734)
ممتاز اخ محمد ابدعت
طيب عندي سؤال
على فرض ان عندنا وعاء مفتوح من الاعلى وموضوع على سطح الارض في هذه الحالة نقول ان الضغط على قاعدة الوعاء السفلى = وزن عمود الهواء تقسيم المساحة
طيب لو اغلقنا الوعاء في هذه اللحظة فان كمية من الهواء تكون بداخله وضغطها = الضغط الجوي اليس كذالك؟
ومعزولة عن تاثير وزن عمود الهواء
طبعاً سوف يكون تاثير ضغط الهواء المحصور داخل الوعاء في جميع الاتجاهات = الضغط الجوي

ما هو سبب هذا الضغط الان هل له علاقة بوزن عمود الهواء الذي كان يؤثر قبل اغلاق الوعاء؟؟؟؟؟؟؟؟؟

السلآم عليكم و رحمة الله تعآلي و بركآته
عفوآ اخي لكني اريد المرور بنقطة لفتت انتباهي هنا
و اريد من حضرتكم شرحها لي ان لم يكن في ذلك ازعاج لحضرتكم
حسب مآأملك من معلومات متواضعة نعلم ان الانسان العادي يخضع لضغط جوي يعادل ارتفاع مايقادر 10.3 متر من الماء فوق رأسه
و الدليل على هذه المعلومة هو:
اذا أخذنآ زجاجة مملوءة بالماء و قمنا بانجاز ثقبين على جانب الزجاجة بحيث يكون الثقبان فوق بعضهما و بنفس القطر
و نقوم بنزع غطاء الزجاجة
سنلآحظ ان تسرب الماء من الثقب السفلي أكبر منه في الثقب العلوي و هذا راجع لقوة الضغط التي تحدثت عنها
و كل هذا يناقض ماذكره حضرتكم
فهل من توضيح ؟؟شكرا مسبقا

[عزام أبوصبحة]

نعم هذا صحيح هناك ضغط جوي لا جدال في هذا ولكننا نتناقش عن المسبب الرئيسي لهذا الضغط هل هو وزن الهواء ام طاقة الحركة لجزيئات الهواء ام غير ذالك

[عزام أبوصبحة]

اخ محمد انا قصدت اذا نزلت حبيبات الرمل على الميزان بالتدريج ولنقل 500 حبة كل ثانية هل اثناء نزول الرمل في كفة الميزان تكون قراءة الميزان 100 كغم؟

[محمد عريف]

لن يعطي أخي عزام الميزان القرءاة 100 كجم إلا عند اكتمال سقوط باقي الحبيبات.

ولكن ما علاقة هذا بالضغط الجوي؟

مع وافر احترامي وتقديري

[عزام أبوصبحة]

لقد ذكرت في مشاركة سابقة لي ان جزيئات الهواء في الجو ليست متراصة فوق بعضها ليؤثر كل جزيء على الجزيء الذي تحته
بمعنى اخر ان هذه الجزيئات متناثرة ومتبعثرة ولا يؤثر وزنها على بعضها بسبب اتجاه حركة الجزيئات العشوائي

[محمد عريف]

عزيزي عزام
دعنا نحلل الأمر

إن جزيئات الغاز لها كتلة وتعاني هي الأخري من عجلة الجاذبية الأرضية، وإن تصطدماتها مع بعضها مرنه، ولكن إذا تصادم جزئ مع آخر ثم اتجه واحد منهما إلي الأعلي وواحد منهما إلي الأسفل:

المتجه إلي الأعلي تؤثر عليه قوة الجذب في الاتجاه المضاد مما يقلل بعض الشئ من سرعته قبل التصادم التالي.

المتجه إلي الأسفل تؤثر عليه قوة الجذب في نفس اتجاه حركته مما يزيد بعض الشئ من سرعته قبل التصادم التالي.

وحيث أن الضغط ينشأ عن سرعة الاصطدام للجزيئات، سنجد أن الفارق في الضغط بين الحالتين يكون للأسفل وهو وزن الغاز الناتج عن الجاذبية وليس الطاقة الحركية للغازات، وبالتالي فإن الضغط الجوي ناشئ تماماً عن الجاذبية.

لأنه وبدون الجاذبية الأرضية ستجد أن سرعة الجسيمات لأعلي تساوي سرعة الجسيمات لأسفل وبالتالي يكون الفارق في السرعة صفر، وعليه الفارق في الضغط صفر.

أي أن النظرية الحركية للغازات لا تستطيع وحدها تفسير الضغط الجوي.

ثم هب نفسك فيزيائياً وأمامك ظاهرة جديدة تسمي الضغط الجوي ولديك افتراضان لتفسيرهما

الأول : النظرية الحركية للغازات
الثاني : قوة جذب الأرض

الفرض الأول تم دحضه في المشاركة الأولي لي ولا يفسر مطلقاً الضغط الجوي علي الأرض.

الفرض الثاني أثبت أن الضغط الجوي علي الأرض ينشأ في الأصل عن الجاذبية.

فأيهما تختار؟

أظن ليس لدينا مفر من الاعتراف بأن الضغط الجوي علي الأرض ناشئ عن الجاذبية ....... حتي إشعار آخر.

مع وافر احترامي وتقديري

[عزام أبوصبحة]

اخ محمد طيب خلينا نرجع للصندوق المغلق الذي يحوي كمية من الهواء ضغطها= الضغط الجوي
هذا الصندوق في الواقع تنطبق عليه قوانين الغازات قوانين بويل وشارل وغايلوساك
الضغط × الحجم=عدد المولات×درجة الحرارة×الثابت العام للغاز
ومن هذه العلاقة يتضح ان ضغط الغاز يمكن حسابه من خلال
عدد المولا
والحجم
ودرجة الحرارة

[محمد عريف]

عزيزي عزام

هناك فارق بين الصندوق المغلق وبين الغلاف الجوي

الصندوق المغلق تتم فيه العمليات تحت حجم ثابت

بينما الغلاف الجوي تتم فيه العلميات تحت ضغط ثابت

ولقد تكلمت عن منشأ هذا الضغط الثابت عن الغلاف الجوي

فالضغط داخل وعاء مغلق ينشأ عن العلاقة التي ذكرتها لأنك تستطيع التحكم في الحجم وعدد المولات ودرجة الحرارة.

لكن عند وجود حيز حر أو غير مغلق هل تنطبق هذه العلاقة علي هذه الحالة؟ لا يمكن.



لأنك عند رفع درجة الحرارة يزداد حجم الغاز ويبقي الضغط ثابتاً

لكن في حالة الصندوق المغلق عند رفع درجة الحرارة يظل الحجم ثابت وبالتالي يزداد الضغط

والعلاقة هنا تشرح زيادة الحجم عند ثبوت الضغط، وهنا يطرح سؤال هام:

من أين أتي هذا الضغط الثابت؟

لا مفر سوي الجاذبية.

مع وافر احترامي وتقديري

[عزام أبوصبحة]

انا مقتنع بما تقول وخاصة من كلمة ((لا مفر سوى الجاذبية))
واعرف ايضاً ان العلماء حتى ولو لم يستطيعوا ان يجدو تفسير مقنع يضعوا المسبب الاكثر احتمالاً
ولكن كان تساؤلي عن جزيئات الغاز المتبعثرة والمتباعدة عن بعضها كيف لوزنها ان يؤثر على بعضها ويضغطها للاسفل
ولكن في النهاية لا مفر الى الجاذبية