Mis on gaasiline olek:
Gaasilist olekut nimetatakse aine olekuks, mis koosneb aatomite ja molekulide rühmitamisest, millel on väike üksteise ligitõmbejõud või paisumine, mis tähendab, et neid ei saa täielikult ühendada.
Gaasilises olekus ainet nimetatakse gaasiks. Sõna gaas tuleneb ladinakeelsest häälest tsau mis tähendab "kaos". Selle mõtles välja keemik Jan Baptista van Helmont 17. sajandil.
Gaasiline olek koos vedelate, tahkete, plasma- ja Bose-Einsteini olekutega on üks aine agregeerimisseisunditest.
Vesi aurustamis- või keemisprotsessis.
Mõned näited aine gaasilises olekus on:
- hapnikugaas (O2);
- gaasiline süsinikdioksiid (CO2);
- maagaas (kasutatakse kütusena);
- väärisgaasid nagu heelium (He); argoon (Ar); neoon (Ne); krüptoon (Kr); ksenoon (Xe), radoon (Rn) ja oganeson (Og).
- lämmastik (N2);
- veeaur.
Vesi on ainus element, mida leidub kõigis looduslikult (tahkes, vedelas ja gaasilises) agregatsiooni olekutes.
Gaasilise oleku omadused
Erinevad gaasid nende mahutites.
Gaasilises olekus ületab molekulide ja aatomite eraldumise energia nende vahelist tõmbejõudu, mis annab rea gaaside omadusi või omadusi.
- Gaasid sisaldavad vähem osakesi kui vedelikud ja tahked ained.
- Osakesed on üksteisest laialt eraldatud, mistõttu nende vastastikmõju on väike.
- Osakesed on pidevas ja ebakorrapärases liikumises.
- Gaasidel pole kindlat kuju ega mahtu.
- Osakeste kokkupõrgete korral muudavad nad kaootiliselt suunda ja kiirust, mis suurendab nende kaugust ja gaasi mahtu.
- Enamik gaase on immateriaalsed, värvusetud ja maitsetud.
- Gaasid võivad hõivata kogu olemasoleva mahu.
- Gaase saab kokku suruda nende mahuti kuju järgi.
Gaasilise aine oleku muutused
Gaasilise aine oleku muutused. Pange tähele ka osakeste eraldamist vastavalt aine olekule.
Temperatuuri ja rõhu muutujate järgi võib aine muundumisprotsesse tekitada ühest või teisest liitumisseisundist. Aine muutused, mis hõlmavad gaasilist olekut, on järgmised:
Kondensatsioon või veeldamine
See on üleminek gaasilisest olekust vedelasse olekusse. See tekib siis, kui gaasile langeb temperatuuri langus, mis vähendab osakeste liikumist ja innustab neid kokku tõmbuma kuni vedelaks muutumiseni. Võime veega välja tuua kaks igapäevast näidet: 1) kui pilved muutuvad sademeteks. 2) kui külma joogiga klaas tekitab väljastpoolt tilka vett, kondenseerides atmosfäärist kuuma õhku.
Aurustamine või keetmine
See on muundumine vedelast olekust gaasiliseks. See tekib siis, kui vedeliku temperatuur tõuseb, kuni see jõuab keemistemperatuurini. Näidet võib näha siis, kui vesi keeb pannil, kuni see aurustub.
Sublimatsioon
See on üleminek tahkest olekust gaasilisse olekusse, ilma et peaks läbima vedelat olekut. Sublimatsioon toimub tänu nii äärmuslikele temperatuuridele, et need ei võimalda vedeliku moodustumist. Sublimatsiooni näide on kuivjääst, mis eraldub aurusse vedelat olekut läbimata.
Pööratud sublimatsioon või sadestamine
See on üleminek tahkest olekust gaasilisse olekusse, ilma et peaks läbima vedelat olekut. Pööratud sublimatsiooni näiteks on külma kogunemine maapinnale.
Gaase mõjutavad tegurid
Kui õhupalli sees olev õhk (gaas) kuumutatakse, suureneb selle maht ja seetõttu tõuseb.
Gaaside käitumist mõjutavad järgmised muutujad:
- Köide (V): on gaasilise aine hõivatud ruum, mida mõõdetakse liitrites (L). Gaasi maht on suurem või väiksem sõltuvalt osakeste eraldusest ja paisumiseks olemasolevast ruumist.
- Rõhk (P): on rakendatav jõud pinna kohta. Rõhk tuleneb õhu kaalust, seetõttu mida kõrgem gaas tõuseb, seda vähem survet ta vähem õhu tõttu kogeb. Gaaside korral mõõdetakse rõhku atmosfääris (atm).
- Temperatuur (T): on gaasiosakeste vahel tekkiva kineetilise energia mõõt, mida mõõdetakse kelvini (K) ühikutes. Kui külm ainekeha läheneb soojale, tõstab külm keha temperatuuri.
Need tegurid on omakorda seotud muude gaasidele omaste elementidega, näiteks:
- Kogus: on gaasiliste ainete massikogus ja seda mõõdetakse moolides (n).
- Tihedus: osutab mahu ja kaalu seosele.
- Materjali olekud.
- Kondensatsioon
- Aurustamine
Gaaside seadused või gaasilise oleku seadused
Gaasiseadusi nimetatakse tõlgendavateks mudeliteks, mis kirjeldavad suhet erinevate muutujate vahel, mis mõjutavad gaaside käitumist (temperatuur, rõhk, kogus ja maht). On neli gaasiseadust, millest igaüks keskendub gaaside erinevatele aspektidele. Neid nimetatakse järgmiselt:
- Boyle'i seadus: käsitleb rõhu ja mahu suhet.
- Charles Law: kehtestab suhte temperatuuri ja mahu vahel.
- Gay-Lussaci seadus: uurige rõhu ja temperatuuri suhet.
- Avogadro seadus: Arutage muttide mahu ja arvu suhet.
Nende nelja seaduse kombinatsioon loob ideaalse gaasiseaduse.
Ideaalne gaasiseadus
Ideaalsed gaasid on need, mille osakestel pole ligitõmbavust ega tõukejõudu, see tähendab, et puuduvad atraktiivsed molekulidevahelised jõud. Ideaalsed gaasid on nii nimetatud, kuna need on tegelikult teoreetilised eeldused.
Ideaalset gaasiseadust esindab järgmine valem:
PV = nRT = NkT
kus:
- P: rõhk
- V: maht
- n: moolide arv
- R: universaalne gaasikonstant (8,3145 J / mol k)
- N: molekulide arv
- k: Boltzmanni konstant (8,617385 x 10-5eV / k)
- T: temperatuur
Ideaalne gaasiseadus seob gaasi rõhku, mahtu, temperatuuri ja massi üheaegselt standardsetes tingimustes.
