Kaj je plinasto stanje:
Plinasto stanje se imenuje snovno stanje, ki je sestavljeno iz združevanja atomov in molekul z malo sile privlačnosti med seboj ali v ekspanziji, kar pomeni, da jih ni mogoče popolnoma združiti.
Snov v plinastem stanju se imenuje plin. Beseda plin izhaja iz latinskega glasu adijo kar pomeni "kaos". V 17. stoletju ga je skoval kemik Jan Baptista van Helmont.
Plinsko stanje je eno od agregacijskih stanj snovi, skupaj s tekočim, trdnim, plazemskim in Bose-Einsteinovim stanjem.
Voda v procesu izhlapevanja ali vrenja.
Nekateri primeri snovi v plinastem stanju so:
- kisikov plin (O2);
- plin ogljikov dioksid (CO2);
- zemeljski plin (uporablja se kot gorivo);
- žlahtni plini, kot je helij (He); argon (Ar); neon (Ne); kripton (Kr); ksenon (Xe), radon (Rn) in oganeson (Og).
- dušik (N2);
- vodna para.
Voda je edini element, ki ga lahko najdemo v vseh agregatnih stanjih snovi (v trdnem, tekočem in plinastem stanju).
Značilnosti plinastega stanja
Različni plini v posodah.
V plinastem stanju energija ločevanja med molekulami in atomi presega silo privlačnosti med njimi, kar povzroči vrsto značilnosti ali lastnosti plinov.
- Plini vsebujejo manj delcev kot tekočine in trdne snovi.
- Delci so med seboj zelo ločeni, zato je njihovo medsebojno delovanje malo.
- Delci so v stalnem in neurejenem gibanju.
- Plini nimajo določene oblike ali prostornine.
- Ko pride do trkov med delci, ti kaotično spremenijo smer in hitrost, kar poveča njihovo razdaljo in prostornino plina.
- Večina plinov je nematerialnih, brezbarvnih in brez okusa.
- Plini lahko zavzamejo vso prostornino, ki so jim na voljo.
- Plini se lahko stisnejo v obliko posode.
Spremembe stanja plinaste snovi
Spremembe stanja plinaste snovi. Upoštevajte tudi ločevanje med delci glede na stanje snovi.
Glede na spremenljivke temperature in tlaka lahko transformacijski procesi snovi nastajajo iz enega ali drugega agregacijskega stanja. Spremembe snovi, ki vključujejo plinasto stanje, so naslednje:
Kondenzacija ali utekočinjanje
Gre za prehod iz plinastega v tekoče stanje. Pojavi se, ko je plin izpostavljen padcu temperature, kar zmanjša gibanje delcev in jih spodbudi, da se krčijo skupaj, dokler ne postanejo tekoči. Izpostavimo lahko dva vsakdanja primera z vodo: 1) ko se oblaki spremenijo v padavine. 2) ko kozarec s hladno pijačo na zunanji strani ustvari kapljice vode s kondenzacijo vročega zraka iz ozračja.
Izhlapevanje ali vrenje
To je preobrazba iz tekočega v plinasto stanje. Pojavi se, ko je tekočina izpostavljena zvišanju temperature, dokler ne doseže vrelišča. Primer je viden, ko voda vre v ponvi, dokler ne izhlapi.
Sublimacija
Gre za prehod iz trdnega v plinasto stanje, ne da bi morali iti skozi tekoče stanje. Do sublimacije pride zaradi temperatur, ki so tako ekstremne, da ne omogočajo nastajanja tekočine. Primer sublimacije najdemo v suhem ledu, ki se sprosti v paro, ne da bi šel skozi tekoče stanje.
Povratna sublimacija ali usedanje
Gre za prehod iz trdnega v plinasto stanje, ne da bi morali iti skozi tekoče stanje. Primer povratne sublimacije je nabiranje zmrzali na tleh.
Dejavniki, ki vplivajo na pline
Ko se zrak (plin) v balonu segreje, se poveča v prostornini in se zato dvigne.
Na vedenje plinov vplivajo naslednje spremenljivke:
- Prostornina (V): je prostor, ki ga zaseda plinasta snov in se meri v litrih (L). Plin bo imel večjo ali manjšo prostornino, odvisno od ločitve med delci in prostora, ki je na voljo za širitev.
- Tlak (P): je uporabljena sila na površino. Tlak izvira iz teže zraka, zato višji kot se plin dvigne, manjši pritisk ima zaradi manj zraka. Pri plinih se tlak meri v atmosferah (atm).
- Temperatura (T): je mera kinetične energije, proizvedene med delci plina, ki se meri v enotah kelvina (K). Če se mrzlo telo snovi približa toplemu, bo hladno telo povišalo svojo temperaturo.
Ti dejavniki pa so povezani z drugimi elementi, ki so neločljivo povezani s plini, kot so:
- Količina: je masna količina plinaste snovi in se meri v molih (n).
- Gostota: se nanaša na razmerje med prostornino in težo.
- Stanja materiala.
- Kondenzacija
- Izhlapevanje
Zakoni o plinih ali zakoni v plinastem stanju
Plinski zakoni se imenujejo interpretativni modeli, ki opisujejo razmerje med različnimi spremenljivkami, ki vplivajo na vedenje plinov (temperatura, tlak, količina in prostornina). Obstajajo štirje zakoni o plinih, ki se osredotočajo na različne vidike plinov. Ti so znani kot:
- Boyleov zakon: obravnava razmerje med tlakom in prostornino.
- Charles Law: vzpostavi razmerje med temperaturo in prostornino.
- Gay-Lussac zakon: preučiti razmerje med tlakom in temperaturo.
- Avogadrov zakon: Pogovorite se o razmerju med prostornino in številom molov.
Kombinacija teh štirih zakonov povzroči zakon o idealnem plinu.
Zakon o idealnem plinu
Idealni plini so tisti, katerih delci nimajo niti privlačnosti niti odbijanja, to pomeni, da ni privlačnih medmolekularnih sil. Idealni plini so poimenovani tako, ker so pravzaprav teoretična predpostavka.
Zakon idealnega plina predstavlja naslednja formula:
PV = nRT = NkT
kje:
- P: tlak
- V: glasnost
- n: število molov
- R: univerzalna plinska konstanta (8,3145 J / mol k)
- N: Število molekul
- k: Boltzmannova konstanta (8,617385 x 10-5eV / k)
- T: temperatura
Zakon o idealnem plinu hkrati povezuje tlak, prostornino, temperaturo in maso plina v običajnih pogojih.
