الضغط والحرارة والحجم هي ثلاثة من المفاهيم الأساسية في الفيزياء. وهي مرتبطة ببعضها البعض من خلال قانون الغازات المثالية، والذي ينص على أن الضغط مضروبًا في الحجم يساوي عدد الجزيئات مضروبًا في درجة الحرارة مضروبًا في ثابت الغاز.
الضغط: هو قوة تؤثر على وحدة المساحة. يُقاس الضغط بوحدة الباسكال (Pa).
الحرارة: هي شكل من أشكال الطاقة التي تنتقل من جسم ساخن إلى جسم بارد. تُقاس الحرارة بوحدة الجول (J).
الحجم: هو مقدار المساحة التي يشغلها جسم. يُقاس الحجم بوحدة اللتر (L).
يمكن استخدام قانون الغازات المثالية لحساب أي من الضغط أو الحرارة أو الحجم إذا كانت قيم الاثنين الآخرين معروفة. على سبيل المثال، إذا كان لدينا غاز يحتوي على 1000 جزيء، ودرجة الحرارة 273 درجة كلفن، والضغط 101325 باسكال، فإن الحجم هو:
حجم الغاز = (1000 جزيء) * (273 درجة كلفن) / (101325 باسكال) = 2.72 لتر
يمكن استخدام قانون الغازات المثالية لشرح العديد من الظواهر الفيزيائية، مثل التغير في الضغط عند تغير درجة الحرارة، والتغير في الحجم عند تغير الضغط، والتغير في درجة الحرارة عند تغير الحجم.
يمكن استخدام قانون الغازات المثالية أيضًا في العديد من التطبيقات، مثل تصميم المحركات والطائرات والأجهزة الأخرى التي تستخدم الغازات.
