Mikä on kaasumainen tila:
Kaasumaista tilaa kutsutaan aineen tilaksi, joka koostuu atomien ja molekyylien ryhmittelystä, joilla on vähän vetovoimaa toisiinsa tai laajenemassa, mikä tarkoittaa, että niitä ei voida täysin yhdistää.
Kaasumaisessa tilassa olevaa ainetta kutsutaan kaasuksi. Sana kaasu on peräisin latinankielisestä äänestä Hei hei mikä tarkoittaa "kaaosta". Sen keksi kemisti Jan Baptista van Helmont 1600-luvulla.
Kaasumainen tila on yksi aineen aggregaatiotiloista sekä neste-, kiinteä-, plasma- ja Bose-Einstein-tilat.
Vesi haihtuu tai kiehuu.
Jonkin verran esimerkkejä aineet kaasumaisessa tilassa ovat:
- happikaasu (02);
- hiilidioksidikaasu (CO2);
- maakaasu (käytetään polttoaineena);
- jalokaasut, kuten helium (He); argon (Ar); neon (Ne); krypton (Kr); ksenoni (Xe), radoni (Rn) ja oganeson (Og).
- typpi (N2);
- vesihöyry.
Vesi on ainoa alkuaine, joka löytyy kaikista aineen luonnollisista aggregaatiotiloista (kiinteä, nestemäinen ja kaasumainen).
Kaasumaisen tilan ominaisuudet
Eri kaasut säiliöissään.
Kaasumaisessa tilassa molekyylien ja atomien erotusenergia ylittää niiden välisen vetovoiman, mikä aiheuttaa sarjan kaasujen ominaisuuksia tai ominaisuuksia.
- Kaasut sisältävät vähemmän hiukkasia kuin nesteet ja kiinteät aineet.
- Hiukkaset ovat hyvin erillään toisistaan, joten niiden vuorovaikutus on vähäistä.
- Hiukkaset liikkuvat jatkuvasti ja epäjärjestyksessä.
- Kaasuilla ei ole tarkkaa muotoa tai tilavuutta.
- Kun hiukkaset törmäävät, ne muuttavat suuntaa ja nopeutta kaoottisella tavalla, mikä lisää niiden etäisyyttä ja kaasun tilavuutta.
- Useimmat kaasut ovat aineettomia, värittömiä ja mauttomia.
- Kaasut voivat käyttää kaiken käytettävissä olevan tilavuuden.
- Kaasut voidaan puristaa astiansa muotoon.
Kaasumaisen aineen tilan muutokset
Kaasumaisen aineen tilan muutokset. Huomaa myös hiukkasten välinen ero aineen tilan mukaan.
Lämpötilan ja paineen muuttujien mukaan aineen transformaatioprosessit voidaan tuottaa yhdestä tai toisesta aggregaatiotilasta. Aineen muutokset, joihin liittyy kaasumainen tila, ovat seuraavat:
Kondensoituminen tai nesteyttäminen
Se on siirtyminen kaasumaisesta tilasta nestemäiseen tilaan. Se tapahtuu, kun kaasulle altistuu lämpötilan lasku, mikä vähentää hiukkasten liikkumista ja kannustaa niitä supistumaan yhdessä, kunnes niistä tulee nestettä. Voimme tuoda esiin kaksi jokapäiväistä esimerkkiä vedestä: 1) kun pilvet muuttuvat sateiksi. 2) kun lasi kylmää juomaa tuottaa vesipisaroita ulkopuolelta kondensoimalla kuumaa ilmaa ilmakehästä.
Haihdutus tai kiehuminen
Se on muutos nestemäisestä tilasta kaasumaiseksi tilaksi. Se tapahtuu, kun neste altistetaan lämpötilan nousulle, kunnes se saavuttaa kiehumispisteen. Esimerkki voidaan nähdä, kun vesi kiehuu pannulla, kunnes se haihtuu.
Sublimaatio
Se on muutos kiinteästä tilasta kaasumaiseen tilaan tarvitsematta käydä läpi nestemäisen tilan. Sublimaatio tapahtuu niin äärimmäisten lämpötilojen ansiosta, että ne eivät salli nesteen muodostumista. Esimerkki sublimaatiosta löytyy kuivajäästä, joka vapautuu höyryyn käymättä läpi nestemäisen tilan.
Käänteinen sublimaatio tai kerrostuminen
Se on muutos kiinteästä tilasta kaasumaiseen tilaan tarvitsematta käydä läpi nestemäisen tilan. Esimerkki käänteisestä sublimaatiosta on pakkasen muodostuminen maahan.
Kaasuihin vaikuttavat tekijät
Kun ilmapallon sisällä oleva ilma (kaasu) lämmitetään, sen tilavuus kasvaa ja siten nousee.
Seuraavat muuttujat vaikuttavat kaasujen käyttäytymiseen:
- Tilavuus (V): on kaasumaisen aineen käyttämä tila, joka mitataan litroina (L). Kaasun tilavuus on suurempi tai pienempi riippuen hiukkasten välisestä etäisyydestä ja laajentamiseen käytettävissä olevasta tilasta.
- Paine (P): on käytetty voima pinta-alaa kohti. Paine syntyy ilman painosta, joten mitä korkeampi kaasu nousee, sitä vähemmän paineita se kokee vähemmän ilman vuoksi. Kaasujen tapauksessa paine mitataan ilmakehissä (atm).
- Lämpötila (T): on kaasupartikkelien välillä tuotetun kineettisen energian mitta, joka mitataan kelvin (K) -yksikköinä. Jos kylmä aineosa lähestyy lämpimää, kylmä kappale nostaa lämpötilaa.
Nämä tekijät liittyvät puolestaan muihin kaasuille ominaisiin elementteihin, kuten:
- Määrä: on kaasumaisen aineen massamäärä ja mitataan moolina (n).
- Tiheys: viittaa tilavuuden ja painon väliseen suhteeseen.
- Aineiston tilat.
- Tiivistyminen
- Haihdutus
Kaasulakit tai kaasumaisen valtion lait
Kaasulakeja kutsutaan tulkitseviksi malleiksi, jotka kuvaavat suhdetta eri muuttujien välillä, jotka vaikuttavat kaasujen käyttäytymiseen (lämpötila, paine, määrä ja tilavuus). Kaasulakeja on neljä, joista jokainen keskittyy kaasujen eri puoliin. Nämä tunnetaan nimellä:
- Boylen laki: käsittelee paineen ja tilavuuden suhdetta.
- Charles Law: määrittää lämpötilan ja tilavuuden välisen suhteen.
- Gay-Lussac-laki: tutkia paineen ja lämpötilan suhdetta.
- Avogadron laki: Keskustele moolien määrän ja määrän välisestä suhteesta.
Näiden neljän lain yhdistelmä johtaa ihanteelliseen kaasulakiin.
Ihanteellinen kaasulaki
Ihanteellisia kaasuja ovat ne, joiden hiukkasilla ei ole vetovoimaa eikä karkotusta, toisin sanoen ei ole houkuttelevia molekyylien välisiä voimia. Ihanteelliset kaasut on nimetty niin, koska ne ovat itse asiassa teoreettinen oletus.
Ihanteellista kaasulakia edustaa seuraava kaava:
PV = nRT = NkT
missä:
- P: paine
- V: äänenvoimakkuus
- n: moolien lukumäärä
- R: yleinen kaasuvakio (8,3145 J / mol k)
- N: Molekyylien lukumäärä
- k: Boltzmannin vakio (8,617385 x 10-5eV / k)
- T: lämpötila
Ihanteellinen kaasulaki koskee kaasun painetta, tilavuutta, lämpötilaa ja massaa samanaikaisesti vakio-olosuhteissa.
