صنف الجملة التالية كنظرية أو قانون لتسخين الهواء؟ وهي من الأسئلة التربوية التي يبحث عنها كثير من الطلاب، والمتعلقة بموضوع العلوم، والتي يتم من خلالها استنتاج بعض النظريات العلمية، مما يفسر ارتفاع البالون في حالة تسخين الهواء. نظرية أم أنها قانون، وهذا ما سنقوم بتوضيحه من خلال السطور التالية عبر البرونز.
صنف الجملة التالية كنظرية أو قانون لتسخين الهواء
- غالبًا ما تكون النظريات على نطاق أوسع وبالتالي تسمح بالأدلة العلمية، مما يساعد العلماء على توضيح التفسيرات بمزيد من العمق.
- يمكنهم وصف جميع جوانب الأمر وكيف حدث ذلك.
- أما القوانين فتتطور من خلال البحث والاكتشاف العلميين اللذين تم التوصل إليهما من خلال النظرية.
- من خلال هذا، تمكن العالم الفرنسي تشارلز من تقديم قانون توسع الغاز، بعد دراسة العديد من النظريات المختلفة.
- ومن الأشياء التي سعى إلى اكتشافها ارتفاع البالون في الهواء، وعلاقة ذلك الارتفاع بتسخين الهواء.
- أما إجابة السؤال، فاصنف الجملة التالية: هل هي نظرية أم قانون تسخين الهواء، فيكون الجواب: (قانون علمي).
قانون تشارلز العلمي في تسخين الهواء
سعى الفيزيائي العظيم تشارلز إلى البحث والدراسة، والوصول إلى العديد من النظريات المختلفة، والتي ساعدته بعد ذلك على تقديم قانون يتعلق بعلاقة تسخين الهواء وارتفاع البالون، والذي كان على النحو التالي:
- توصل جاك تشارلز إلى نظرية أن الغازات تتعرض للتسخين، مما يساعد على إطالتها، ولكن بنسب معينة.
- يتم ذلك عن طريق إضافة الحرارة، مما يساعد على تحريك الجزيئات بسرعة، وهذا يساعد الغاز على التمدد.
- هذا ما يحدث في منطاد الهواء الساخن الذي يضيف حرارة للهواء من أجل جعل البالون يرتفع.
- تتسبب الحرارة في ابتعاد الجزيئات التي يتكون منها الهواء عن بعضها البعض، وبالتالي تحدث حالة من التمدد.
- عندما يتمدد، تنخفض كثافة البالون، وكذلك كثافة الهواء بداخله.
- في هذه الحالة تقل كثافة البالون، وهي أقل من معدل كثافة الهواء، وبالتالي يحدث ارتفاع بالون.
- وأيضًا في حالة انخفاض درجات الحرارة يحدث العكس تمامًا، وهو انكماش الغاز، وبالتالي ينزل البالون ويثبت إلى القاع.
كيف يساعد تسخين الهواء في بالون على الطفو؟
يعتبر هذا السؤال من بين الأسئلة المتعلقة بنظرية تشارلز حول ارتفاع البالون أو البالون في الهواء نتيجة تسخين الهواء، ويطفو البالون نتيجة ما يلي:
- سيرتفع بالون أو يطفو في الهواء إذا سُخن الهواء.
- ينتج هذا عن تسخين الهواء، مما يؤدي بدوره إلى تحرك جزيئات الهواء بشكل أسرع.
- تتحرك الجسيمات في البالون بشكل أسرع أيضًا.
- تصبح الجزيئات أكثر بعدًا عن بعضها البعض نتيجة لزيادة درجة الحرارة.
- في هذه الحالة، تكون كثافة البالون أقل من كثافة الهواء حول البالون.
- يؤدي هذا إلى ارتفاع البالون في الهواء والطفو إلى الأعلى.
ماذا يحدث إذا انخفضت درجة حرارة الهواء داخل البالون؟
وبعد أن نعلم أن البالون يطفو أو يرتفع البالون في الهواء إلى الأعلى، ففي حالة التعرض للهواء الساخن يرغب الكثير في معرفة ما يحدث في حالة التعرض للعكس وهو انخفاض في درجة الحرارة في البالون وهي كالتالي:
- إذا تعرض البالون المحمّل بالهواء لانخفاض حرارة الجسم، فسيحدث العكس.
- أي يُلاحظ أن البالون ينزل إلى الأسفل وهذا نتيجة انخفاض درجة الحرارة.
- وهذا بدوره يتسبب في تقلص جزيئات الهواء في البالون.
- من المعروف أن تمدد الجسيمات وتباعدها عن بعضها البعض هو السبب وراء طفوها في الهواء.
- لكن في حالة الانحدار، يخرج من حالة التوسع، ويعود إلى حالة الانكماش.
- وهذا يؤدي إلى هبوط البالون، لأن درجة حرارته أصبحت أقل من الهواء المحيط به.
العلاقة بين النظرية والقانون
قد يظن الكثيرون أن النظرية تحمل نفس المعنى الذي يحمله القانون العلمي، ولكن هناك فرق كبير بين كل منهما سواء في معناها أو تعريفها ووظيفتها وهدفها، والعلاقة بينهما على النحو التالي:
تعريف النظرية
- النظرية هي تفسير البيانات التي تتم مراقبتها والعالم يحاول إثباتها.
- بعد محاولة إثبات ذلك، تم تقديم النظرية، ولكن في شكل قانون.
- تعتمد النظرية على شرح الطبيعة وكيف تتصرف في ظروف معينة.
تعريف القانون
- أما القانون فهو المعطيات التي توصل إليها العالم بعد أن توصل إلى الكثير من النظريات والملاحظات.
- تعمل القوانين على وصف جميع الظواهر التي تم الحصول عليها في المجتمع العلمي.
- يأتي القانون لإثبات تلك الملاحظات والنظريات التي تم التوصل إليها.
العلاقة بين القانون و النظرية
- ومن خلال تعريف النظرية وقانون المصطلح العلمي لكل منهما يمكن بسهولة تحديد العلاقة بينهما.
- وهو ما يمكن أن يقال أن القانون ناتج عن النظرية، أي أنها السبب الرئيسي وراء تحديدها.