Що таке газоподібний стан:
Газоподібним станом називають стан речовини, який складається з угруповання атомів і молекул з невеликою силою притягання один до одного або в розширенні, а це означає, що вони не можуть бути повністю об'єднані.
Матерія в газоподібному стані називається газом. Слово газ походить від латинського голосу до побачення що означає «хаос». Його придумав хімік Ян Баптіста ван Гельмонт у 17 столітті.
Газоподібний стан є одним із агрегатних станів речовини, поряд з рідким, твердим, плазмовим та Бозе-Ейнштейновим станами.
Вода в процесі випаровування або кипіння.
Деякі приклади речовини в газоподібному стані:
- кисневий газ (O2);
- вуглекислий газ (CO2);
- природний газ (використовується як паливо);
- благородні гази, такі як гелій (He); аргон (Ar); неон (Ne); криптон (Кр); ксенон (Xe), радон (Rn) та оганесон (Og).
- азот (N2);
- водяний пар.
Вода - це єдиний елемент, який можна знайти у всіх станах агрегації речовини природним шляхом (твердий, рідкий та газоподібний).
Характеристика газоподібного стану
Різні гази в їх контейнерах.
У газоподібному стані енергія розділення між молекулами та атомами перевищує силу притягання між ними, що породжує ряд характеристик або властивостей газів.
- Гази містять менше частинок, ніж рідини та тверді речовини.
- Частинки широко відокремлені одна від одної, тому їх взаємодія невелика.
- Частинки перебувають у постійному і безладному русі.
- Гази не мають певної форми або об'єму.
- Коли відбуваються зіткнення між частинками, вони хаотично змінюють напрямок і швидкість, що збільшує їх відстань і об’єм газу.
- Більшість газів нематеріальні, безбарвні та несмачні.
- Гази можуть займати весь обсяг, який у них є.
- Гази можуть стискатися у формі своєї ємності.
Зміни стану газоподібної речовини
Зміни стану газоподібної речовини. Зверніть увагу також на поділ між частинками відповідно до стану речовини.
Відповідно до змінних температури і тиску процеси перетворення речовини можуть генеруватися з того чи іншого агрегатного стану. Зміни речовини, що включають газоподібний стан, є наступними:
Конденсація або зрідження
Це перехід з газоподібного стану в рідкий. Це відбувається, коли газ піддається падінню температури, що зменшує рух частинок і спонукає їх стискатися разом, поки вони не стануть рідкими. Ми можемо вказати два повсякденні приклади з водою: 1) коли хмари перетворюються на опади. 2) коли склянка з холодним напоєм зовні утворює краплі води, конденсуючи гаряче повітря з атмосфери.
Випаровування або кипіння
Це перехід з рідкого стану в газоподібний. Це відбувається, коли рідина піддається підвищенню температури, поки вона не досягне температури кипіння. Приклад можна побачити, коли вода закипає в каструлі, поки не випарується.
Сублімація
Це перехід з твердого стану в газоподібний без необхідності переходу через рідкий стан. Сублімація відбувається завдяки настільки екстремальним температурам, що вони не дозволяють утворювати рідину. Прикладом сублімації є сухий лід, який виділяється в пару, не переходячи через рідкий стан.
Зворотна сублімація або осадження
Це перехід з твердого стану в газоподібний без необхідності переходу через рідкий стан. Прикладом зворотної сублімації є накопичення морозу на землі.
Фактори, що впливають на гази
Коли повітря (газ) всередині аеростата нагрівається, він збільшується в об’ємі і, отже, піднімається.
На поведінку газів впливають такі змінні:
- Об'єм (V): - це простір, який займає газоподібна речовина, який вимірюється в літрах (L). Газ матиме більший або менший об'єм в залежності від поділу між частинками та простору, доступного для розширення.
- Тиск (P): - прикладена сила на площу. Тиск походить від ваги повітря, тому чим вище піднімається газ, тим менший тиск він відчуває через меншу кількість повітря. У разі газів тиск вимірюється в атмосферах (атм).
- Температура (Т): - міра кінетичної енергії, що виробляється між частинками газу, яка вимірюється в одиницях кельвіна (К). Якщо холодне тіло речовини наближається до теплого, холодне тіло підвищить свою температуру.
Ці фактори, в свою чергу, пов'язані з іншими елементами, властивими газами, такими як:
- Кількість: є масовою кількістю газоподібної речовини і вимірюється в молях (n).
- Щільність: відноситься до співвідношення між обсягом і вагою.
- Стани матеріалу.
- Конденсація
- Випаровування
Закони газів або закони газоподібного стану
Газові закони називаються інтерпретаційними моделями, що описують взаємозв'язок між різними змінними, що впливають на поведінку газів (температура, тиск, кількість та об'єм). Існує чотири газові закони, кожен з яких зосереджений на різних аспектах газів. Вони відомі як:
- Закон Бойля: має справу із взаємозв’язком тиску та об’єму.
- Чарльз Лоу: встановлює взаємозв'язок між температурою та об'ємом.
- Закон Гей-Люссака: вивчити взаємозв'язок тиску і температури.
- Закон Авогадро: Обговоріть взаємозв'язок між обсягом і кількістю родимок.
Поєднання цих чотирьох законів породжує закон ідеального газу.
Закон про ідеальний газ
Ідеальними газами є ті, частинки яких не мають ні притягання, ні відштовхування, тобто відсутні привабливі міжмолекулярні сили. Ідеальні гази названі так, оскільки вони насправді є теоретичним припущенням.
Закон ідеального газу представлений такою формулою:
PV = nRT = NkT
де:
- Р: тиск
- V: гучність
- n: кількість родимок
- R: універсальна газова постійна (8,3145 Дж / моль к)
- N: Кількість молекул
- k: постійна Больцмана (8,617385 x 10-5eV / k)
- T: температура
Закон ідеального газу пов'язує тиск, об'єм, температуру та масу газу одночасно за стандартних умов.
