Газовата фаза е една от четирите основни фази на цялата материя, заедно с твърда фаза, течна фаза и плазма. Газовете могат да бъдат ясно разграничени от твърди и течни фази, тъй като, за разлика от твърдите или течните, атомите са в свободно движение и се разпространяват навсякъде около контейнера. И газът, и параът изглеждат сходни поради прозрачността си, но са две различни фази, които могат да съществуват. Най- ключова разлика между газ и пара е това газ съществува само в едно физическо състояние докато парата може да съществува съвместно с друго физическо състояние.
СЪДЪРЖАНИЕ
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е газ
3. Какво е пари
4. Паралелно сравнение - газ срещу пара
5. Резюме
Газът в природата може да бъде направен от един елемент или комбинация от атоми. Това обаче е много малка молекула. Например, ако се разглежда групата на халоген в периодичната таблица, флуорът и хлорът съществуват като газове, докато бромът съществува като течност, а йодът - като твърдо вещество. Това е така, защото размерът на атома се увеличава надолу групата халоген и големите молекули не могат да получат състояние на свободно движение поради междумолекулните взаимодействия.
Газът е вещество, което съществува само в едно състояние, което е газообразната фаза. Това се нарича термодинамично състояние. Термодинамично състояние е състоянието на система, обяснено според термодинамичните параметри, като температура, налягане и др. Газът не се е сблъсквал с промяна на фазата, което означава, че съществува само като газ и няма да претърпи фазови промени, освен ако не са дадени специални условия , Затова се нарича монофазно вещество.
Следващата диаграма показва относителните положения на газообразната и парна фаза. Тук паровата фаза е разположена при по-ниска температура от критичната точка. Газовата фаза лежи над критичната точка.
Фигура 01: Относителни положения на газообразна и парна фаза
Парата може да бъде определена като вещество, което е в газообразна фаза и може да съществува едновременно с течна фаза. Това определение изглежда малко объркващо, но това, което се случва тук, е, че парата е в равновесие с течност. Тази течност съдържа същите молекули като парата. Парата се образува от промяна на фазата и тя може отново да претърпи фазова промяна. Следователно той е кръстен като многофазна субстанция. Парата не е състояние на материята, както е газът. Преходът на газ в течност се осъществява чрез кондензация, последвано от образуване на капка течност и нейния растеж. Съвместното съществуване на пара с течната му фаза е възможно, тъй като средната му температура е под критичната точка. Критичната точка е температурата и налягането, при които не могат да се разграничат газ и течност. Само газовете могат да съществуват над критичната точка; по този начин, газ не може да съществува едновременно с течност. Например парата е водна пара при висока температура, докато при стайна температура тя е течност.
Добър пример за равновесие между пара и течност в нормални условия е равновесието между етанола и неговите пари. Следващата диаграма показва как са свързани тези две фази.
Фигура 02: Парно-течна равновесна смес от етанол и вода
Газ срещу пара | |
Газ може да съществува само в една термодинамична фаза. | Парата може да съществува едновременно с течната си фаза. |
Физическо състояние | |
Газът е основно състояние на материята. | Парата е временно състояние на промяна на течност или твърдо вещество. |
природа | |
Всички газове не са пари. | Всички изпарения са газове. |
Имоти | |
Газовете са невидими. | Възможно е да се вижда пара. (Например: водната пара може да се разглежда като облак.) |
Промяна на фазите | |
Газът не е изправен пред промяна на фазата | Промяна на фазата на изпаренията. |
произход | |
Газът винаги е газ в природата. | Парата е вид газ, образуван или от течност, или от твърдо вещество. |
образуване | |
Газът не се образува. | Парата се образува или чрез кипене или изпаряване |
Критична точка | |
Температурата на газ е над критичната точка. | Температурата на пара е под критичната точка, но над точката на кипене на конкретната течност или твърдо вещество. |
Установяване | |
Газовете не се утаяват на земята. | Парите се утаяват на земята. |
Газът е разположен над критичната точка, докато парата е разположена под критичната точка. Не може да съществува течна фаза над критичната точка. Парата съществува и под критичната точка. Следователно, основната разлика между газ и пара е, че газът съществува само в едно физическо състояние, докато парата може да съществува съвместно с друго физическо състояние.
С любезност на изображенията:
1. „Phase-diagnost2“ от Matthieumarechal (CC BY-SA 3.0) през Wikimedia на Commons
2. „Парно-течна равновесна смес от етанол и вода” от Уилфрид Кордес - де: Дортмундър Датенбанк; bg: Банка данни на Дортмунд (CC BY-SA 3.0) през Wikimedia на Commons