Galvenā atšķirība - gāze pret tvaiku
Gāzveida fāze ir viena no četrām visu vielu fāzēm kopā ar cieto fāzi, šķidro fāzi un plazmu. Gāzes var skaidri atšķirt no cietās un šķidrās fāzes, jo atšķirībā no cietām vai šķidrām vielām atomi atrodas brīvā kustībā un ir izplatīti pa visu trauku. Gan gāze, gan tvaiki šķiet līdzīgi to caurspīdīguma dēļ, taču tie var būt divi atšķirīgi fāzes. Galvenā atšķirība starp gāzi un tvaiku ir tā, ka gāze pastāv tikai vienā fiziskā stāvoklī, turpretim tvaiki var pastāvēt līdzās citam.
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir gāze
3. Kas ir tvaiks
4. Blakus salīdzinājums - gāze pret tvaiku
5. Kopsavilkums
Kas ir gāze?
Gāzi dabā var izgatavot no viena elementa vai atomu kombinācijas. Tomēr tā ir ļoti maza molekula. Piemēram, ja ņem vērā halogēna grupu periodiskajā tabulā, fluors un hlors pastāv kā gāzes, turpretim broms pastāv kā šķidrs un jods kā cieta viela. Tas ir tāpēc, ka atoma izmērs tiek palielināts pa halogēna grupu un lielas molekulas starpmolekulārās mijiedarbības dēļ nevar iegūt brīvas kustības stāvokli.
Gāze ir viela, kas pastāv tikai vienā stāvoklī, kas ir gāzveida fāze. To sauc par termodinamisko stāvokli. Termodinamiskais stāvoklis ir sistēmas stāvoklis, ko izskaidro atbilstoši termodinamiskajiem parametriem, piemēram, temperatūrai, spiedienam utt. Gāzei nav notikušas fāzes izmaiņas, tas nozīmē, ka tā pastāv tikai kā gāze un fāzes izmaiņas netiks veiktas, ja nav paredzēti īpaši nosacījumi.. Tāpēc to sauc par vienfāzes vielu.
Šī diagramma parāda gāzveida fāzes un tvaika fāzes relatīvās pozīcijas. Šeit tvaika fāze atrodas zemākā temperatūrā nekā kritiskā punkta temperatūra. Gāzveida fāze atrodas virs kritiskā punkta.
01. attēls: Gāzveida fāzes un tvaika fāzes relatīvās pozīcijas
Kas ir tvaiks?
Tvaiku var definēt kā vielu, kas atrodas gāzveida fāzē un var pastāvēt līdzās šķidrajai fāzei. Šī definīcija izskatās mazliet mulsinoša, taču šeit notiek tas, ka tvaiki ir līdzsvarā ar šķidrumu. Šis šķidrums satur tādas pašas molekulas kā tvaiki. Tvaiki veidojas no fāzes maiņas, un tajā var atkal notikt fāzes maiņa. Tādēļ to sauc par daudzfāžu vielu. Tvaiki nav matērijas stāvoklis kā gāze. Gāzes pāreja uz šķidrumu notiek ar kondensāciju, kam seko šķidruma piliena veidošanās un tā augšana. Tvaiku līdzāspastāvēšana ar šķidruma fāzi ir iespējama, jo tā vidējā temperatūra ir zem kritiskā punkta. Kritiskais punkts ir temperatūra un spiediens, kurā gāzi un šķidrumu nevar atšķirt. Tikai gāzes var pastāvēt virs kritiskā punkta; tādējādigāze nevar pastāvēt līdzās šķidrumam. Piemēram, tvaiks ir ūdens tvaiks augstā temperatūrā, savukārt istabas temperatūrā tas ir šķidrums.
Labs piemērs tvaika un šķidruma līdzsvaram normālos apstākļos ir līdzsvars starp etanolu un tā tvaikiem. Šī diagramma parāda, kā šīs divas fāzes ir saistītas.
02. attēls. Tvaika un šķidruma līdzsvara etanola un ūdens maisījums
Kāda ir atšķirība starp gāzi un tvaiku?
Atšķirīgs raksts vidū pirms tabulas
Gāze vs tvaiks |
|
| Gāze var pastāvēt tikai vienā termodinamiskā fāzē. | Tvaiki var pastāvēt līdzās šķidrajai fāzei. |
| Fiziskais stāvoklis | |
| Gāze ir matērijas pamatstāvoklis. | Tvaiki ir īslaicīgs šķidruma vai cietas vielas maiņas stāvoklis. |
| Daba | |
| Visas gāzes nav tvaiki. | Visi tvaiki ir gāzes. |
| Rekvizīti | |
| Gāzes ir neredzamas. | Var būt redzami tvaiki. (Piemēram: ūdens tvaikus var uzskatīt par mākoni.) |
| Fāzes maiņa | |
| Gāzei nav fāzes maiņas | Tvaiki piedzīvo fāzes izmaiņas. |
| Izcelsme | |
| Gāze dabā vienmēr ir gāze. | Tvaiks ir gāzes veids, kas veidojas vai nu no šķidruma, vai no cietas vielas. |
| Veidošanās | |
| Gāze neveidojas. | Tvaiki rodas vai nu vārot, vai iztvaicējot |
| Kritiskais punkts | |
| Gāzes temperatūra ir virs kritiskā punkta. | Tvaiku temperatūra ir zem kritiskā punkta, bet virs konkrētā šķidruma vai cietas vielas viršanas temperatūras. |
| Iekārtojies | |
| Gāzes nenosēžas uz zemes. | Tvaiki nosēžas uz zemes. |
Kopsavilkums - gāze pret tvaiku
Gāze atrodas virs kritiskā punkta, savukārt tvaiki atrodas zem kritiskā punkta. Neviena šķidrā fāze nevar pastāvēt virs kritiskā punkta. Tvaiki pastāv arī zem kritiskā punkta. Tāpēc galvenā atšķirība starp gāzi un tvaiku ir tā, ka gāze pastāv tikai vienā fiziskā stāvoklī, turpretim tvaiki var pastāvēt līdzās citam.
Attēla pieklājība:
1. Matthieumarechal (CC BY-SA 3.0) “Phase-diag2 ″, izmantojot Commons Wikimedia
2. Wilfried Cordes“Tvaika-šķidruma līdzsvara etanola un ūdens maisījums”- Dortmunder Datenbank; lv: Dortmundes datu banka (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
