Какво е газообразно състояние:
Газообразно състояние се нарича състояние на материята, което се състои от групиране на атоми и молекули с малка сила на привличане един към друг или в разширение, което означава, че те не могат да бъдат напълно обединени.
Материята в газообразно състояние се нарича газ. Думата газ произлиза от латинския глас чао което означава „хаос“. То е измислено от химика Ян Баптиста ван Хелмонт през 17 век.
Газообразното състояние е едно от агрегационните състояния на материята, заедно с течните, твърдите, плазмените и Бозе-Айнщайн състояния.
Вода в процес на изпаряване или кипене.
Някои примери на веществото в газообразно състояние са:
- кислороден газ (O2);
- въглероден диоксид газ (CO2);
- природен газ (използван като гориво);
- благородни газове като хелий (He); аргон (Ar); неон (Ne); криптон (Kr); ксенон (Xe), радон (Rn) и оганесон (Og).
- азот (N2);
- водна пара.
Водата е единственият елемент, който може да се намери във всички агрегатни състояния на материята по естествен път (твърдо, течно и газообразно).
Характеристики на газообразното състояние
Различни газове в техните контейнери.
В газообразно състояние енергията на разделяне между молекулите и атомите надвишава силата на привличане между тях, което поражда редица характеристики или свойства на газовете.
- Газовете съдържат по-малко частици от течностите и твърдите вещества.
- Частиците са широко разделени една от друга, така че тяхното взаимодействие е малко.
- Частиците са в постоянно и безредие в движение.
- Газовете нямат определена форма или обем.
- Когато има сблъсъци между частиците, те сменят посоката и скоростта си по хаотичен начин, което увеличава разстоянието им и обема на газа.
- Повечето газове са нематериални, безцветни и безвкусни.
- Газовете могат да заемат целия обем, с който разполагат.
- Газовете могат да бъдат компресирани във формата на контейнера им.
Промени в състоянието на газообразно вещество
Промени в състоянието на газообразно вещество. Обърнете внимание и на разделянето между частиците според състоянието на веществото.
Според променливите на температурата и налягането, трансформационните процеси на материята могат да бъдат генерирани от едно или друго състояние на агрегация. Промените в материята, които включват газообразното състояние, са следните:
Кондензация или втечняване
Това е преминаването от газообразно състояние към течно състояние. Това се случва, когато газът е подложен на спад в температурата, което намалява движението на частиците и ги насърчава да се свиват заедно, докато станат течни. Можем да посочим два ежедневни примера с вода: 1) когато облаците се превръщат в валежи. 2) когато чаша със студена напитка произвежда капки вода отвън, като кондензира горещия въздух от атмосферата.
Изпаряване или кипене
Това е трансформацията от течно състояние в газообразно състояние. Това се случва, когато течността е подложена на повишаване на температурата, докато достигне точката на кипене. Може да се види пример, когато водата кипи в тигана, докато се изпари.
Сублимация
Това е преминаването от твърдо състояние в газообразно състояние, без да се налага да преминава през течно състояние. Сублимацията се случва благодарение на толкова екстремни температури, че те не позволяват образуването на течност. Пример за сублимация се намира в сух лед, който се отделя в пара, без да преминава през течно състояние.
Обратна сублимация или отлагане
Това е преминаването от твърдо състояние в газообразно състояние, без да се налага да преминава през течно състояние. Пример за обратна сублимация е натрупването на замръзване на земята.
Фактори, засягащи газовете
Когато въздухът (газът) в балона се нагрява, той увеличава обема си и следователно се издига.
Поведението на газовете се влияе от следните променливи:
- Обем (V): е пространството, което заема газообразната материя, което се измерва в литри (L). Газът ще има по-голям или по-малък обем в зависимост от разделянето между частиците и пространството, което е на разположение за разширяване.
- Налягане (P): е приложената сила на площ. Налягането произтича от теглото на въздуха, следователно колкото по-високо се издига газът, толкова по-малко налягане изпитва поради по-малко въздух. В случай на газове налягането се измерва в атмосфери (атм).
- Температура (T): е мярката на кинетичната енергия, произведена между газовите частици, която се измерва в единици келвин (К). Ако студено материално тяло се приближи до топло, студеното тяло ще повиши температурата си.
Тези фактори от своя страна са свързани с други елементи, присъщи на газовете като:
- Количество: е масовото количество газообразно вещество и се измерва в молове (n).
- Плътност: се отнася до връзката между обем и тегло.
- Състояния на материала.
- Кондензация
- Изпаряване
Закони за газовете или закони на газообразното състояние
Газовите закони се наричат интерпретационни модели, които описват връзката между различните променливи, които влияят върху поведението на газовете (температура, налягане, количество и обем). Има четири газови закона, всеки фокусиран върху различни аспекти на газовете. Те са известни като:
- Законът на Бойл: се занимава с връзката между налягането и обема.
- Чарлз Лоу: установява връзката между температурата и обема.
- Закон за гей-люсак: проучете връзката между налягането и температурата.
- Законът на Авогадро: Обсъдете връзката между обема и броя на бенките.
Комбинацията от тези четири закона поражда закона за идеалния газ.
Закон за идеалния газ
Идеални газове са тези, чиито частици нямат нито привличане, нито отблъскване, тоест няма привлекателни междумолекулни сили. Идеалните газове са наречени така, защото всъщност са теоретично предположение.
Законът за идеалния газ е представен със следната формула:
PV = nRT = NkT
където:
- P: налягане
- V: обем
- n: брой бенки
- R: универсална газова константа (8.3145 J / mol k)
- N: Брой молекули
- k: константа на Болцман (8.617385 x 10-5eV / k)
- T: температура
Законът за идеалния газ свързва налягането, обема, температурата и масата на газа едновременно при стандартни условия.
