Skip to content
هذا المقال لأغراض تعليمية. نشجعك على التحقق من المصادر الرسمية.

الخواص الفيزيائية للغاليوم

الخصائص الأساسية لعنصر الغاليوم التي تحدد سلوكه في الظروف الطبيعية والصناعية

نقطة انصهار الغاليوم definition
Tf=29.7646 °C
Formes alternatives
  • Tf=302.9146 K — عند تحويلها إلى مقياس كلفن
SymboleSignificationUnité
T_fدرجة حرارة الانصهار
عند الضغط الجوي القياسي (1 atm)
درجة مئوية

Exemple : في يوم حار بمدينة الأقصر، تصل درجة الحرارة إلى 48°C. إذا كان لديك وعاء من الغاليوم النقي، فهل سيكون صلباً أم سائلاً؟ الجواب: سائل لأن 48 > 29.7646

تحويل درجة الحرارة من سلسيوس إلى كلفن identity
T(K)=T(°C)+273.15
SymboleSignificationUnité
Tدرجة الحرارة المطلقة
يمكن أن تكون T أي درجة حرارة بالسلسيوس
كلفن
T(°C)درجة الحرارة المئوية
درجة الحرارة المراد تحويلها
درجة مئوية

Dimensions : [Θ]

Exemple : إذا كانت درجة حرارة غرفة في القاهرة 32°C، فكم تساوي بالكلفن؟ الجواب: 32 + 273.15 = 305.15 K

الكتلة المولية للغاليوم definition
MGa=69.723 g/mol
SymboleSignificationUnité
M_Gaالكتلة المولية للغاليوم
الكتلة المولية الذرية للغاليوم حسب الجدول الدوري
غرام/مول

Dimensions : [N1M]

Exemple : ما كتلة 0.25 مول من الغاليوم؟ الجواب: الكتلة = 0.25 مول × 69.723 غ/مول = 17.43 غ

سبائك الغاليوم وتطبيقاتها العملية

حسابات كمية الغاليوم في السبائك المختلفة المستخدمة في المقاييس الحرارية والأجهزة الإلكترونية

حساب كتلة الغاليوم في سبيكة law
mGa=x×ms
Formes alternatives
  • x=mGams — لحساب النسبة المئوية للغاليوم في السبيكة
SymboleSignificationUnité
m_Gaكتلة الغاليوم في السبيكة
الكتلة المطلوبة
غرام
xالنسبة المئوية للغاليوم في السبيكة
مثلاً 0.65 للغالينستان (65% غاليوم)
m_sالكتلة الكلية للسبيكة
كتلة السبيكة المستخدمة
غرام

Dimensions : [M]

Exemple : إذا كان لديك 50 غ من سبيكة غالينستان تحتوي على 68% غاليوم، فما كتلة الغاليوم فيها؟ الجواب: 0.68 × 50 = 34 غ

حساب كمية المولات من كتلة معينة law
n=mM
SymboleSignificationUnité
nعدد المولات
كمية المادة
مول
mالكتلة
كتلة الغاليوم أو السبيكة
غرام
Mالكتلة المولية
الكتلة المولية للغاليوم 69.723 غ/مول
غرام/مول

Dimensions : [N]

Exemple : كم مولاً في 100 غ من الغاليوم؟ الجواب: 100 / 69.723 ≈ 1.434 مول

حساب التكلفة بناءً على كمية الغاليوم law
C=m×P
SymboleSignificationUnité
Cالتكلفة الإجمالية
السعر النهائي
جنيه مصري
mكتلة الغاليوم
كتلة الغاليوم المستخدمة
كيلوغرام
Pسعر الغاليوم لكل كيلوغرام
سعر السوق المحلي (قيمة تقريبية 6000 جنيه/كغ)
جنيه مصري/كغ

Dimensions : [EGP]

Exemple : إذا كان سعر الغاليوم 6000 جنيه/كغ، فما تكلفة 250 غ من الغاليوم المستخدم في تصنيع ترانزستور في حلوان؟ الجواب: 0.25 كغ × 6000 = 1500 جنيه مصري

تطبيقات الغاليوم في التكنولوجيا الحديثة

استخدامات الغاليوم في الصناعات التكنولوجية المصرية مع حسابات عملية للمواد الخام

كمية الغاليوم في خلية شمسية law
mGa=N×mcell
Formes alternatives
  • N=mGamcell — لحساب عدد الخلايا الممكن تصنيعها بكمية غاليوم معينة
SymboleSignificationUnité
m_Gaكتلة الغاليوم الكلية
الكمية الإجمالية اللازمة
غرام
Nعدد الخلايا الشمسية
مثلاً 100 خلية
m_cellكتلة الغاليوم في الخلية الواحدة
عادة 0.5 إلى 2 غ حسب النوع
غرام

Dimensions : [M]

Exemple : إذا كان لديك 500 غ من الغاليوم، وكتلة الغاليوم في كل خلية شمسية 1.5 غ، فكم خلية يمكنك تصنيعها؟ الجواب: 500 / 1.5 ≈ 333 خلية

مساحة سطح التوصيل الحراري للغاليوم law
A=Qk×ΔT
SymboleSignificationUnité
Aمساحة السطح
المساحة اللازمة لنقل الحرارة
متر مربع
Qمعدل انتقال الحرارة
مثلاً 50 واط لجهاز إلكتروني
واط
kالموصلية الحرارية للغاليوم
قيمة k للغاليوم السائل ≈ 29.4 واط/(م·كلفن)
واط/(م·كلفن)
\Delta Tفرق درجات الحرارة
مثلاً 20 كلفن
كلفن

Dimensions : [L2]

Exemple : إذا كان جهاز إلكتروني في مصنع بالإسكندرية يحتاج إلى تبديد 60 واط، وكان فرق درجات الحرارة 15 كلفن، فما المساحة اللازمة؟ الجواب: A = 60 / (29.4 × 15) ≈ 0.136 م²

تخزين الطاقة في بطارية غاليوم-أيون law
E=n×F×V
SymboleSignificationUnité
Eالطاقة المخزنة
طاقة البطارية
جول
nعدد المولات من الإلكترونات
مثلاً 0.01 مول
مول
Fثابت فاراداي
F = 96485 كولوم/مول
كولوم/مول
Vالجهد الكهربائي
مثلاً 3.5 فولت
فولت

Dimensions : [ML2T2]

Exemple : إذا كانت بطارية غاليوم-أيون تحتوي على 0.02 مول من الإلكترونات بجهد 3.2 فولت، فما الطاقة المخزنة؟ الجواب: E = 0.02 × 96485 × 3.2 ≈ 6175 جولا

المصادر

  1. en.wikipedia.org
  2. www.ciaaw.org
  3. doi.org
  4. search.worldcat.org
  5. www.sciencedirect.com
  6. ui.adsabs.harvard.edu
  7. api.semanticscholar.org
  8. www.bipm.org
  9. ws680.nist.gov
  10. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
  11. www.osti.gov
  12. www.degruyter.com
  13. www.researchgate.net
  14. www.strem.com
  15. hdl.handle.net