A gáz jellemzői Érdekes tudományos tények gyerekeknek

Tudtad, hogy a gáz az anyag leggyakoribb fázisa a világegyetemben?

A gáz a világ bármely anyagának egyik elsődleges halmazállapota; a többi halmazállapot szilárd és folyékony. Megtalálható a csillagokban, bolygókon és még a saját testedben is.

A gáz nagyon különbözik a szilárdtesttől. Míg a szilárd anyagoknak meghatározott alakja és térfogata van, a gáznak egyike sem. Sokban különbözik a folyékony halmazállapottól is, ugyanis a folyékony anyagoknak meghatározott térfogata van (még ha nincs is határozott alakjuk).

Ebben a cikkben megvitatunk néhány érdekes tényt a gázzal kapcsolatban. Kitérünk a fizikai tulajdonságaira, arra, hogyan viselkedik a különböző környezetekben, és miért olyan fontos világunk számára. Tehát akár gyerek vagy, aki többet szeretne megtudni a tudományról, vagy csak a gázra kíváncsi, olvass tovább!

A gáz jellemzői

A cikk ezen részében a gázok különféle jellemzőiről fogunk beszélni.

A gáz halmazállapot, az egyik legfontosabb halmazállapot. Ennek eredményeként van némi hasonlósága másokkal

halmazállapotok. Például tömege van, helyet foglal, és végül olyan részecskékből áll, mint a molekulák és az atomok. E részecskék viselkedése és természete határozza meg az anyag állapotát. A gáznak nincs alakja és térfogata, mert a gázrészecskékből és gázmolekulákból hiányoznak azok a tapadó erők, amelyek a szilárd és folyékony részecskéket összetapadnak. A gáz részecskéi folyamatosan nagy sebességgel mozognak, és ez a fizikai tulajdonság teszi a gázt olyan rugalmassá.

Ennek a jellemzőnek köszönhetően a két vagy több gázrészecske közötti tér időnként változhat. Ez részben folyékony halmazállapotokra is vonatkozik. Például a folyékony higanyban vagy a folyékony vízben lévő részecskék csak azért tudnak mozogni, mert a tapadó erők ebben az állapotban nem olyan erősek, mint a szilárd állapotban. Következésképpen kisebb sűrűsége lehetővé teszi a gáz számára, hogy kitáguljon és méretét zsugorítsa. A léggömb felfújása a legjobb példa erre a jellemzőre. Ha azonban merev tartályt, például vasdobozt vagy alumíniumdobozt használ, a gázrészecskék közelebb kerülnek a tartályba helyezett gázmennyiséggel. Minél több gázt teszel bele, annál kevesebb hely lesz két részecske között.

Érdekes módon a merev tartályból a gáz kiengedése nem befolyásolja a térfogatot, ellentétben a szilárd anyagokkal és a folyadékokkal. A fennmaradó részecskék szétterülnek a tartályban, hogy fenntartsák a térfogatot.

Gázfajták

A cikk ezen szakasza a különböző gáztípusok tárgyalására lesz szentelve.

Az elsőt elemi gázoknak nevezzük. Némelyikük hidrogén, nitrogén, oxigén, xenon, radon, neon és argon. Az utolsó négyet nemesgáznak is nevezik.

Bután, szén-dioxid, etán, germán, acetilén, metán és propán a tiszta és kevert gázok kategóriájába tartozik.

Végül az ammóniát, a brómot, a szén-monoxidot, az arzint, a hidrogén-bromidot, a nitrogén-dioxidot és a metanolt mérgező gázoknak nevezzük.

Mi a különbség a gáz és a folyadék között?

A cikknek ebben a részében az anyag folyékony és gázállapota közötti különbségekről lesz szó.

Az első különbség a térfogatuk; minden folyékony anyagnak meghatározott térfogata van, de a helyzet nem ugyanaz gázok. A gázoknak nincs rögzített térfogatuk.

A következő az intermolekuláris erők. Míg mind a gázok, mind a folyadékok sűrűsége alacsony, a folyadékok egyes részecskéi, ellentétben a gázrészecskékkel, hajlamosak egymáshoz tapadni. Ezért nő a gáz térfogata, de a folyadékok nem.

A folyadékok mindkét oldalon megváltoztathatják az állapotukat: ha elérik a forráspontot, akkor gáz halmazállapotúvá válnak (mint amikor a víz felforr, vízgőzné válik), másrészt ha elérik a fagyáspontot, akkor szilárd. A gázok azonban akkor is a jelenlegi állapotukban maradnak, ha elérik a forráspontot. Csak alacsony hőmérsékleten tudnak folyékony állapotba kerülni. Ez alól az elv alól az egyik kivétel a szén-dioxid. A szilárd szén-dioxid közvetlenül gázzá alakul, amikor eléri a forráspontját.

Végül mind a folyadékoknak, mind a gázoknak van egy közös jellemzője, hogy egyiknek sincs határozott alakja.

Tudtad...

Az STP-t szabványos hőmérsékletnek és nyomásnak nevezik, és egy atmoszféra nyomását jelöli (a a tengerszinten a légkör által kifejtett nyomás nagysága és a 32 F (0 C) gázhőmérséklet, ill. 273 K.

Az Avogadro törvénye szerint bármely két gáz azonos térfogatában ugyanannyi molekula lesz azonos nyomáson és azonos hőmérsékleten (STP).

A legtöbb gáz természetében és viselkedésében annyira összetett, hogy a tudósok kitalálták az ideális gáz elméletét, hogy az egészet átfogóbbá tegyék? Az ideális gáz az ideális gáz törvényét követi, és az ideális gáz egyenlettel írható le: pV = nRT. R itt az ideális gázállandó.

Az ideális gázállandó értéke R = 8,314472 JK^-1 mol^-1.

Öt szabály határozza meg, hogy a gáz ideális-e vagy sem: nem lehet térfogata, nem lehetnek benne intermolekuláris erők, a gázmolekulák ütközésének rugalmasnak kell lennie és nem befolyásolhatja a gáz kinetikus energiáját, a gázokban lévő molekuláknak mindig véletlenszerű mozgásban kell lenniük, a gázok kinetikus energiájának és hőmérsékletének arányosnak kell lennie Egyéb.

A valódi gázok azok, amelyek nem követik teljesen az ideális gáz törvényét. Így ezeket nem ideális gázoknak is nevezik. A valódi gázok néhány fontos jellemzője: ezekben a gázokban a molekulák térfogata és tömege is van, a molekulák intermolekuláris erőkkel rendelkeznek a nagy nyomás és kis térfogat, alacsony hőmérséklet miatt az intermolekuláris erők jelentőssé válnak, és az ideális gázokkal ellentétben (mivel nincsenek intermolekuláris erők) már nem figyelmen kívül hagyva.