لمعانٍ أخرى، طالع غاز (توضيح).

حركة الذرات والجزيئات في الغاز. وتعبر درجة حرارة الغاز عن متوسط طاقة حركة الذرات والجزيئات. ملحوظة: خفضت السرعات الحقيقية لذرات الغاز في هذه الصورة نحو 1000.000.000.000 مرة.
**الحالة الغازية** في الفيزياء وفي الكيمياء هي إحدى ثلاث حالات تهتم بهم الديناميكا الحرارية بجوار **الحالة السائلة** والحالة الصلبة.

إن الغازات موائع أي أن لها قابلية للسريان ولا تقاوم تغيير شكلها، بالرغم من أن لها لزوجة. وعلى غير ما يحدث في السوائل، فإن الغازات حرة لا تشغل حجماً ثابتاً ولكنها تملأ أي فراغ يتاح لها. وطاقة حركةالغازات هي ثاني أهم شيء في حالات المادة (بعد البلازما). ونظراً لزيادة طاقة حركة الغازات فإن جزيئات وذرات الغاز تميل لأن تشغل كل حجم متاح لها، بل النفاذ أيضا خلال حائل من مادة مسامية، ويزداد ذلك بزيادة طاقة حركتها. ويوجد مفهوم خاطئ يتعلق بأن اصطدام الجزيئات ببعضها ضروري لمعرفة ضغط الغاز، ولكن الحقيقة أن سرعاتها العشوائية كافية لتحديد ضغطها. الاصطدامات بين الجزيئات مهمة فقط للتفاعلات الكيميائة حيث تفسر نظرية التصادم حدوث تفاعل بين جزيئات مادتين. كما يصف توزيع ماكسويل-بولتزمان توزيع سرعات الجزيئات في الغاز واعتمادها على درجة الحرارة ويأخذ الحركة الحرارية للغاز في الحسبان.

تختلف حركة جسيمات الغاز عن حركة جسيمات السوائل التي تتلامس. فعند تواجد جسيمات، مثل حبيبات غبار في غاز نجد أنها تتحرك في حركة براونية، ونشاهد ذلك أحيانا في شعاع الشمس وحركة الغبار في الهواء. وحيث أنه لا توجد تقنية حالية تمكننا من ملاحظة حركة جسيم غازي (ذرة أو جزيئ)، فإن الحسابات النظرية فقط تعطي تصورا عن كيفية تحركهم، ولكن حركة ذرات غاز أو غاز مكون من جزيئات (الأكسجين) أو النيتروجين حيث يتكون كل منهما من ذرتين مرتبطتين، فهي تختلف عن الحركة البروانية. والسبب في هذا أن الحركة البروانية تتضمن حركة جسيم غبار تحت تأثير محصلة اصطدامات ذرات الغاز بها. ويتكون جسيم الغبار غالباً من مليارات الذرات. ويتحرك في أشكال حادة عشوائيا.

نظرية الحركة الحرارية للغازات
-----------------------------

كان تطور الحركة الحرارية وفهم الغازات وسلوكها الباعث على تقدم الكيمياء والفيزياء منذ اكتشافات روبيرت بويل وصياغته لسلوكها في قانون بويل في عام 1662. ثم حدث تقدم سريع حتى القرن التاسع عشر، واستطاع العلماء وصف الغاز كالأتي:

* تتألف الغازات من أعداد كبيرة من الجسيمات المتناهية في الصغر والبعيدة عن بعضها مقارنة بحجمها. وينتج عن ذلك ان معظم الحجم الذي يحتله الغاز هو عبارة عن فراغ، وهذا يعلل الكثافة المنخفضة للغازات.
* تتصادم جسيمات الغاز بعضها البعض بسبب حركتها السريعة العشوائية، وبارتفاع درجة الحرارة تزداد سرعات الجزيئات، وتشتد الاصطدامات ويزداد معدل الاصطدامات. في نفس الوقت تصطدم جسيمات الغاز بجدار الوعاء الذي يحتويها وتظهر لنا في صورة الضغط. التصادم مرن أي لا يحصل فقدان في محصلة الطاقة الكلية للغاز. كل مافي الأمر تنتقل السرعات بين الجسيمات مثلما تنتقل سرعات كرات البلياردو.
* تكون جسيمات الغاز في طاقة حركة دائمة سريعة وعشوائية وفي جميع الاتجاهات.
* لا توجد قوى تجاذب أو تنافر بين جزيئات الغاز (على افتراض أن الغاز مثالي).

### الضغط

الرمز المستخدم لتمثيل الضغط في المعادلات هو "P" أو "p" مع وحدات SI من الباسكال.
عندما نضع وعاء من الغاز، مصطلح الضغط (أو الضغط المطلق) يشير إلى متوسط القوة في وحدة المساحة الذي يطبقه الغاز على سطح الحاوية. في هذا الحجم، من الأسهل أحيانا تصوير جزيئات الغاز تتحرك في خطوط مستقيمة حتى تتصادم مع الحاوية (انظر الرسم البياني في أعلى المقال). قوة الكشف عنها من قبل الجسيمات الغاز في وعاء أثناء هذا التصادم هو التغير في زخم الجسيمات. خلال الاصطدام فقط المكون الطبيعي للسرعة هو الذي يتغير. تسافر الجسيمات بشكل مواز لجدار الحاوية فلا يتغير زخمها. ولذلك يجب أن يكون متوسط القوة على السطح هو متوسط التغير في الزخم الخطي لكل تصادمات جسيمات الغاز.
الضغط هو مجموع كل المكونات الطبيعية من القوة التي تمارسها الجزيئات والمؤثرة على جدران الحاوية مقسوما على مساحة سطح الجدار.

### الحرارة

الرمز المستخدم لتمثيل درجة الحرارة في المعادلات هو T مع وحدات SI من كلفن.
سرعة جسيمات الغاز يتناسب مع درجة حرارته المطلقة.يتقلص حجم البالون عندما تبطئ سرعة جزيئات الغاز مع إضافة النيتروجين شديد البرودة. وترتبط درجة حرارة أي نظام فيزيائي بحركة الجزيئات (جزيئات والذرات) التي تشكل في مجموعها النظام الغاز. في الميكانيكا الإحصائية، درجة الحرارة هي المقياس لمتوسط الطاقة الحركية المخزنة في الجسيمات.

### الحجم

الرمز المستخدم لتمثيل حجم محدد في المعادلات هو "V" مع وحدات SI من متر مكعب لكل كيلوغرام.

### الكثافة

الرمز المستخدم لتمثيل الكثافة في المعادلات هو ρ (رو) مع وحدات SI للكيلوغرام لكل متر مكعب.

معادلة الغاز المثالي
--------------------

المقالة الرئيسية: غاز مثالي
أو معادلة الحالة الحرارية لغاز مثالي وهي تصف غازا مثاليا وسلوكه عند تغير درجة الحرارة مثلا. وقد شكلت تلك المعادلة كنتيجة لنتائج تجارب عديدة (قوانين الغازات).ثم استطاع لودفيغ بولتزمان عن طريق حساب الاحتمالات (ترموديناميكا إحصائية) تفسير سلوك الغاز عل أساس بنية جسيمات الغاز.

تصف معادلة الغاز العامة دوال حالة غاز مثالي وعلاقات تلك الدوال بعضها ببعض من: درجة الحرارة، والضغط وحجم الغاز، وهي:

{\displaystyle p\cdot V=n\cdot R\cdot T}
حيث:

{\displaystyle R=8{,}3144621(75)\,\mathrm {J} \cdot \mathrm {mol} ^{-1}\cdot \mathrm {K} ^{-1}} 
ثابت الغازات العام، كما أن:

p الضغط
V الحجم المولي
T درجة الحرارة بالكلفن
R ثابت الغازات العام
n عدد المولات (أو أجزاء المول).
بواسطة المعادلة العامة للغازات بالإضافة إلى قوانين الديناميكا الحرارية يمكننا وصف عمليات الحركة الحرارية للغازات المثالية بطريقة الرياضيات.

معادلة الغاز الحقيقي
--------------------

المقالة الرئيسية: غاز حقيقي
**الغاز الحقيقي** (بالإنجليزية: Real gas)‏ هو غاز ليس غاز مثالي يتميز بصفات لا يمكن معالجتها بواسطة قانون الغازات المثالية. ولكي نفهم سلوك الغازات الحقيقية وهي تقابلنا باستمرار في حياتنا العملية حيث أنها تشغل المحركات، كما أنها تؤثر على الطقس فلا بد من اتخاذ الصفات الآتية في الاعتبار:

* لها تأثيرات ضغطية
* حرارة نوعية متغيرة
* تأثير فان دير فالس (حيث للجزيئات أحجام تختلف عن الصفر).
* تأثيرات ترموديناميكية في حالة عدم التوازن.
* تؤثر على تفكك الجزيئات وتؤثر على التفاعلات الكيميائية

بأخذ تلك المؤثرات في الاعتبار أو بعضها توجد عدة صيغ لحالة الغاز الحقيقي، نؤتي منها على سبيل المثال:

### معادلة فان دير فالس

المقالة الرئيسية: معادلة فان دير فالس
تتعامل مع الغازات الحقيقية باعتبار الكتلة المولية وحجمها المولي:

{\displaystyle RT=\left(P+{\frac {a}{V\_{m}^{2}}}\right)(V\_{m}-b)}

حيث:

P الضغط.
T درجة الحرارة|بالكلفن.
R ثابت الغازات.
الحجم المولي Vm.
a و b إحداثيان يُعينان عمليا لكل غاز، وأحيانا يجري تعيينهما من النقطة الحرجة (Tc) والضغط الحرج (Pc) مع استخدام العلاقتين:

{\displaystyle a={\frac {27R^{2}T\_{c}^{2}}{64P\_{c}}}}

{\displaystyle b={\frac {RT\_{c}}{8P\_{c}}}}

انظر أيضًا
----------

* الحالات الأخرى للمادة: صلب، سائل، البلازما
* غاز حقيقي
* غاز مثالي
* قوانين الغازات
* ديناميكا حرارية

المراجع
-------

1. ↑  مُعرِّف النموذج التأسيسي في التشريح: *85816*. مذكور في: نموذج تأسيسي في التشريح. الوصول: 1 أغسطس 2019.
2. ↑  J. Clerk Maxwell (1904). Theory of Heat. Mineola: Dover Publications. pp. 319–20. ISBN 0-486-41735-2
3. ↑  See pages 137–8 of Society, Cornell (1907).
4. ↑  "CODATA Recommended Values: molar gas constant". National Institute of Standards and Technology. اطلع عليه بتاريخ 2012-01-12.

|  |  |
| --- | --- |
| مشاريع شقيقة | في كومنز صور وملفات عن: غاز |



| * ع
* ن
* ت
حالات المادة (قائمة) |
| --- |
| الحالة | 
* صلبة
* سائلة
* غازية \ بخارية
* بلازمية

 |  |
| منخفضة الطاقة | 
* تكاثف بوز-أينشتاين
* تكاثف فرميوني
* مادة متحللة
* هال الكمي
* حالة رايدبيرغ
* بولارون رايدبيرغ
* مادة غريبة
* ميوعة فائقة
* صلبة فائقة
* الجزيئات الفوتونية

 |
| عالية الطاقة | 
* مادة كواركية
* ديناميكا لونية كمية شبكية
* بلازما كوارك-غلوونية
* تكاثف الزجاج الملون
* مائعة فوق حرجة

 |
| حالات أخرى | 
* غروانية
* زجاجية
* بلورية
* بلورية سائلة
* بلورية زمنية
* Quantum spin liquid
* مادة شاذة
* Programmable matter
* مادة مظلمة
* مادة مضادة
* مُرتَّبة مغناطيسيًا
	+ مغناطيسية حديدية مضادة
	+ فريمغناطيسية
	+ مغناطيسية حديدية
* String-net liquid
* زجاجية فائقة

 |
| تحولات | 
* غليان
* نقطة غليان
* تكثيف
* خط حرج
* نقطة حرجة
* تبلور
* ترسيب
* تبخر
* تقطير ومضي
* تجمد
* Chemical ionization
* تأين
* نقطة لامدا
* انصهار
* نقطة انصهار
* إعادة تكون
* Regelation
* سائل مشبع
* تسامٍ
* فرط التبريد
* نقطة ثلاثية
* تبخير
* تزجيج

 |
| كميات | 
* حرارة انصهار
* حرارة تسامي
* حرارة تبخر
* حرارة كامنة
* Latent internal energy
* Trouton's ratio
* تطايرية

 |
| مفاهيم | 
* مادة باريونية
* Binodal
* مائع مضغوط
* منحنى تبريد
* معادلة حالة
* تأثير ليدنفروست
* ظواهر الكم العيانية
* تأثير مابيمبا
* Order and disorder
* Spinodal
* موصلية فائقة
* Superheated vapor  ‏
* فرط الإحماء
* Thermo-dielectric effect

 |

| * ع
* ن
* ت
الكيمياء الفيزيائية |
| --- |
| حالة المادة | 
* صلب
* سائل
* غاز

 |
| كيمياء حرارية | 
* انثالبي قياسي للتفاعل
* محتوى حراري
* درجة حرارة
* انثالبي
* تبخر
* تسامٍ
* انصهار
* انصهار نووي

 |
| كيمياء ضوئية | 
* طيف مرئي
* قانون بير-لامبرت

 |
| كيمياء كهربائية | 
* قطب كهربائي
* قطب الهيدروجين المعياري

 |
| كيمياء نووية | 
* كيمياء اشعاعية
* نظير
* رنين مغناطيسي نووي

 |
| **طالع أيضا :** كيمياء | أقسام الكيمياء |

| ضبط استنادي عدلها في ويكي بيانات |
| --- |
| وطنية | 
* المكتبة الوطنية الفرنسية (BnF)
* الملف الاستنادي المتكامِل (GND)
* المكتبة القومية الإسرائيلية (J9U)
* مكتبة الكونغرس (LCNAF)
* مكتبة لاتفيا الوطنية (LNB)
* المعرف NDL لـ 00566025 غير صحيح.
* قاعدة البيانات الوطنية التشيكية (NLCR AUT)

 |
| أخرى | 
* الأراشيف القومية في الولايات المُتحدة (NAID)

 |

| * ع
* ن
* ت
فيزياء المواد المكثفة |
| --- |
| حالات المادة | 
* صلبة
* سائل
* غاز
* بلازما
* تكاثف بوز-أينشتاين
* تكاثف فرميوني
* غاز فيرمي
* سائل فيرمي
* صلب فائق
* ميوعة فائقة
* سائل لوتينجر
* بلورة الزمكان

 |
| ظواهر الطور | 
* وسيط الترتيب
* تحول طوري

 |
| الأطوار الإلكترونية | 
* بنية نطاق إلكتروني
* عازل
* Mott insulator
* شبه موصل
* Semimetal
* موصل
* موصل فائق
* كهروحراري
* كهربائي انضغاطي
* Ferroelectric
* Topological insulator
* Spin gapless semiconductor

 |
| الظواهر الإلكترونية | 
* تأثير هول
* تأثير هول الكمي
* Spin Hall effect
* Quantum spin Hall effect
* Berry phase
* تأثير أهارونوف-بوم
* تأثير جوزيفسن
* Kondo effect

 |
| الأطوار المغناطيسية | 
* مغناطيسية معاكسة
* Superdiamagnet
* مغناطيسية مسايرة
* Superparamagnet
* مغناطيسية حديدية
* مغناطيسية حديدية مضادة
* Metamagnet
* Spin glass

 |
| أشباه الجسيمات | 
* فونون
* أكسيتون
* بلازمون
* بولاريتون
* بولارون
* ماغنون

 |
| المادة اللينة | 
* مادة لابلورية
* مادة حبيبية
* بلورة سائلة
* مبلمر

 |
| العلماء | 
* ماكسويل
* فان دير فالس
* ديباي
* بلوخ
* أونساغر
* موت
* بيرلز
* لانداو
* لوتينجر
* أندرسون
* باردين
* كوبر
* شريفر
* جوزيفسن
* كون
* كادانوف
* فيشر

 |
| شعار بوابة بوابة الفيزياء |

* أيقونة بوابةبوابة الفيزياء
* أيقونة بوابةبوابة الكيمياء
* أيقونة بوابةبوابة كيمياء فيزيائية