الخواص الفيزيائية للغاليوم
الخصائص الأساسية لعنصر الغاليوم التي تحدد سلوكه في الظروف الطبيعية والصناعية
Formes alternatives
- — عند تحويلها إلى مقياس كلفن
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
| T_f | درجة 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
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
| T | درجة الحرارة المطلقة يمكن أن تكون T أي درجة حرارة بالسلسيوس | كلفن |
| T(°C) | درجة الحرارة المئوية درجة الحرارة المراد تحويلها | درجة مئوية |
Dimensions :
Exemple : إذا كانت درجة حرارة غرفة في القاهرة 32°C، فكم تساوي بالكلفن؟ الجواب: 32 + 273.15 = 305.15 K
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
| M_Ga | الكتلة المولية للغاليوم الكتلة المولية الذرية للغاليوم حسب الجدول الدوري | غرام/مول |
Dimensions :
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
Formes alternatives
- — لحساب النسبة المئوية للغاليوم في السبيكة
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
| m_Ga | كتلة الغاليوم في السبيكة الكتلة المطلوبة | غرام |
| x | النسبة المئوية للغاليوم في السبيكة مثلاً 0.65 للغالينستان (65% غاليوم) | |
| m_s | الكتلة الكلية للسبيكة كتلة السبيكة المستخدمة | غرام |
Dimensions :
Exemple : إذا كان لديك 50 غ من سبيكة غالينستان تحتوي على 68% غاليوم، فما كتلة الغاليوم فيها؟ الجواب: 0.68 × 50 = 34 غ
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
| n | عدد المولات كمية المادة | مول |
| m | الكتلة كتلة الغاليوم أو السبيكة | غرام |
| M | الكتلة المولية الكتلة المولية للغاليوم 69.723 غ/مول | غرام/مول |
Dimensions :
Exemple : كم مولاً في 100 غ من الغاليوم؟ الجواب: 100 / 69.723 ≈ 1.434 مول
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
| C | التكلفة الإجمالية السعر النهائي | جنيه مصري |
| m | كتلة الغاليوم كتلة الغاليوم المستخدمة | كيلوغرام |
| P | سعر الغاليوم لكل كيلوغرام سعر السوق المحلي (قيمة تقريبية 6000 جنيه/كغ) | جنيه مصري/كغ |
Dimensions :
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
Formes alternatives
- — لحساب عدد الخلايا الممكن تصنيعها بكمية غاليوم معينة
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
| m_Ga | كتلة الغاليوم الكلية الكمية الإجمالية اللازمة | غرام |
| N | عدد الخلايا الشمسية مثلاً 100 خلية | |
| m_cell | كتلة الغاليوم في الخلية الواحدة عادة 0.5 إلى 2 غ حسب النوع | غرام |
Dimensions :
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
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
| A | مساحة السطح المساحة اللازمة لنقل الحرارة | متر مربع |
| Q | معدل انتقال الحرارة مثلاً 50 واط لجهاز إلكتروني | واط |
| k | الموصلية الحرارية للغاليوم قيمة k للغاليوم السائل ≈ 29.4 واط/(م·كلفن) | واط/(م·كلفن) |
| \Delta T | فرق درجات الحرارة مثلاً 20 كلفن | كلفن |
Dimensions :
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
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
| E | الطاقة المخزنة طاقة البطارية | جول |
| n | عدد المولات من الإلكترونات مثلاً 0.01 مول | مول |
| F | ثابت فاراداي F = 96485 كولوم/مول | كولوم/مول |
| V | الجهد الكهربائي مثلاً 3.5 فولت | فولت |
Dimensions :
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