Kas ir gāzveida stāvoklis:
Gāzveida stāvokli sauc par matērijas stāvokli, kas sastāv no atomu un molekulu grupēšanas ar nelielu pievilkšanās spēku viens pret otru vai paplašināšanos, kas nozīmē, ka tos nevar pilnībā apvienot.
Materiālu gāzveida stāvoklī sauc par gāzi. Vārds gāze rodas no latīņu valodas balss uz redzēšanos kas nozīmē "haoss". To 17. gadsimtā izdomāja ķīmiķis Jans Baptista van Helmonts.
Gāzveida stāvoklis ir viens no vielas agregācijas stāvokļiem kopā ar šķidro, cieto, plazmas un Bose-Einšteina stāvokli.
Ūdens iztvaicēšanas vai vārīšanās procesā.
Daži piemēri vielas gāzveida stāvoklī ir:
- skābekļa gāze (O2);
- oglekļa dioksīda gāze (CO2);
- dabasgāze (izmanto kā degvielu);
- cēlās gāzes, piemēram, hēlijs (He); argons (Ar); neons (Ne); kriptons (Kr); ksenons (Xe), radons (Rn) un oganesons (Og).
- slāpeklis (N2);
- ūdens tvaiks.
Ūdens ir vienīgais elements, ko var atrast visos dabiskās vielas (cietā, šķidrā un gāzveida) agregācijas stāvokļos.
Gāzveida stāvokļa raksturojums
Tvertnēs dažādas gāzes.
Gāzveida stāvoklī atdalīšanas enerģija starp molekulām un atomiem pārsniedz savstarpējo pievilkšanās spēku, kas rada virkni gāzu īpašību vai īpašību.
- Gāzēs ir mazāk daļiņu nekā šķidrumos un cietās daļiņās.
- Daļiņas ir plaši atdalītas viena no otras, tāpēc to mijiedarbība ir maza.
- Daļiņas atrodas pastāvīgā un nekārtīgā kustībā.
- Gāzēm nav noteiktas formas vai tilpuma.
- Ja notiek daļiņu sadursmes, tās haotiskā veidā maina virzienu un ātrumu, kas palielina to attālumu un gāzes apjomu.
- Lielākā daļa gāzu ir nemateriālas, bezkrāsainas un bez garšas.
- Gāzes var aizņemt visu pieejamo tilpumu.
- Gāzes var saspiest to tvertnes formā.
Gāzveida vielas stāvokļa izmaiņas
Gāzveida vielas stāvokļa izmaiņas. Ievērojiet arī daļiņu atdalīšanu atbilstoši vielas stāvoklim.
Saskaņā ar temperatūras un spiediena mainīgajiem vielas pārveidošanās procesi var veidoties no viena vai otra agregācijas stāvokļa. Matērijas izmaiņas, kas saistītas ar gāzveida stāvokli, ir šādas:
Kondensācija vai sašķidrināšana
Tā ir pāreja no gāzveida stāvokļa uz šķidru stāvokli. Tas notiek, ja gāzei tiek pakļauta temperatūras pazemināšanās, kas samazina daļiņu kustību un mudina tās sarauties kopā, līdz tās kļūst šķidras. Mēs varam norādīt divus ikdienas piemērus ar ūdeni: 1) kad mākoņi pārvēršas par nokrišņiem. 2) kad glāze ar aukstu dzērienu no ārpuses rada ūdens pilienus, kondensējot karsto gaisu no atmosfēras.
Iztvaicēšana vai vārīšana
Tā ir pārveidošanās no šķidrā stāvokļa gāzveida stāvoklī. Tas notiek, kad šķidrums tiek pakļauts temperatūras paaugstināšanai, līdz tas sasniedz vārīšanās temperatūru. Piemēru var redzēt, kad ūdens vārās pannā, līdz tas iztvaiko.
Sublimācija
Tā ir pāreja no cietā stāvokļa uz gāzveida stāvokli, neizmantojot šķidro stāvokli. Sublimācija notiek, pateicoties tik ekstrēmai temperatūrai, ka tā neļauj veidoties šķidrumam. Sublimācijas piemērs ir atrodams sausā ledū, kas izdalās tvaikos, neiziet cauri šķidrajam stāvoklim.
Reversā sublimācija vai nogulsnēšanās
Tā ir pāreja no cietā stāvokļa uz gāzveida stāvokli, neizmantojot šķidro stāvokli. Reversās sublimācijas piemērs ir sala uzkrāšanās uz zemes.
Faktori, kas ietekmē gāzes
Kad gaiss (gāze) gaisa balona iekšpusē tiek uzkarsēts, tas palielinās un līdz ar to palielinās.
Gāzu uzvedību ietekmē šādi mainīgie:
- Sējums (V): ir telpa, kuru aizņem gāzveida viela, ko mēra litros (L). Gāzes tilpums būs lielāks vai mazāks atkarībā no daļiņu atdalīšanas un paplašināšanai pieejamās vietas.
- Spiediens (P): ir pielietotais spēks vienā apgabalā. Spiediens rodas no gaisa svara, tāpēc, jo augstāk gāze paaugstinās, jo mazāku spiedienu tā piedzīvo mazāk gaisa dēļ. Gāzu gadījumā spiedienu mēra atmosfērā (atm).
- Temperatūra (T): ir kinētiskās enerģijas mērs, kas rodas starp gāzes daļiņām, ko mēra kelvina (K) vienībās. Ja auksts matērijas ķermenis tuvojas siltam, aukstais ķermenis paaugstinās tā temperatūru.
Šie faktori savukārt ir saistīti ar citiem elementiem, kas raksturīgi gāzēm, piemēram:
- Daudzums: ir gāzveida vielas masas daudzums, un to mēra molos (n).
- Blīvums: attiecas uz saikni starp tilpumu un svaru.
- Materiāla stāvokļi.
- Kondensāts
- Iztvaicēšana
Gāzu likumi vai gāzveida stāvokļa likumi
Gāzes likumus sauc par interpretējošiem modeļiem, kas apraksta saistību starp dažādiem mainīgajiem, kas ietekmē gāzu uzvedību (temperatūra, spiediens, daudzums un tilpums). Ir četri gāzes likumi, no kuriem katrs ir vērsts uz dažādiem gāzu aspektiem. Tie ir pazīstami kā:
- Boila likums: nodarbojas ar spiediena un tilpuma attiecībām.
- Čārlzs Likums: nosaka attiecību starp temperatūru un tilpumu.
- Geju-Lūsaka likums: izpētiet attiecības starp spiedienu un temperatūru.
- Avogadro likums: Apspriediet sakarību starp molu apjomu un skaitu.
Šo četru likumu kombinācija rada ideālu gāzes likumu.
Ideāls gāzes likums
Ideālas gāzes ir tās, kuru daļiņām nav ne pievilcības, ne atgrūšanas, tas ir, nav pievilcīgu starpmolekulāru spēku. Ideālās gāzes tiek nosauktas, jo tās faktiski ir teorētisks pieņēmums.
Ideālo gāzes likumu attēlo šāda formula:
PV = nRT = NkT
kur:
- P: spiediens
- V: tilpums
- n: molu skaits
- R: universāla gāzes konstante (8,3145 J / mol k)
- N: molekulu skaits
- k: Boltzmana konstante (8,617385 x 10-5eV / k)
- T: temperatūra
Ideāls gāzes likums standarta apstākļos vienlaikus attiecas uz gāzes spiedienu, tilpumu, temperatūru un masu.
