Plynná fáze je jednou ze čtyř základních fází celé hmoty spolu s pevnou fází, kapalnou fází a plazmou. Plyny lze jasně odlišit od pevných a kapalných fází, protože na rozdíl od pevných látek nebo kapalin jsou atomy ve volném pohybu a jsou rozptýleny po celém kontejneru. Plyn i pára se zdají podobné díky své průhlednosti, ale existují dvě odlišné fáze, na kterých může záležet. klíčový rozdíl mezi plynem a parou je to plyn existuje pouze v jednom fyzickém stavu zatímco pára může existovat společně s jiným fyzickým stavem.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to plyn
3. Co je Vapor
4. Srovnání bok po boku - plyn vs par
5. Shrnutí
Plyn v přírodě může být vyroben z jediného prvku nebo kombinace atomů. Je to však velmi malá molekula. Například, pokud se uvažuje o skupině halogenů v periodické tabulce, fluor a chlor existují jako plyny, zatímco brom existuje jako kapalina a jod jako pevná látka. Důvodem je, že se velikost atomu zvětšuje po skupině halogenů a velké molekuly nemohou získat stav volného pohybu kvůli intermolekulárním interakcím.
Plyn je látka, která existuje pouze v jednom stavu, což je plynná fáze. Tomu se říká termodynamický stav. Termodynamický stav je stav systému vysvětlený podle termodynamických parametrů, jako je teplota, tlak atd. Plyn neprošel fázovou změnou, což znamená, že existuje pouze jako plyn a nepodléhá fázovým změnám, pokud nejsou stanoveny zvláštní podmínky. . Proto se nazývá monofázická látka.
Následující diagram ukazuje relativní polohy plynné fáze a plynné fáze. Zde je parní fáze umístěna při nižší teplotě, než je teplota kritického bodu. Plynná fáze leží nad kritickým bodem.
Obrázek 01: Relativní polohy plynné a plynné fáze
Pára může být definována jako látka, která je v plynné fázi a může koexistovat s kapalnou fází. Tato definice vypadá trochu matoucí, ale co se zde stane, je to, že pára je v rovnováze s kapalinou. Tato kapalina obsahuje stejné molekuly jako pára. Pára je tvořena fázovou změnou a může znovu podstoupit fázovou změnu. Proto se nazývá vícefázová látka. Vapor není stav hmoty, jako je plyn. Přechod plynu do kapaliny nastává kondenzací, po které následuje tvorba kapky kapaliny a její růst. Koexistence páry s kapalnou fází je možná, protože její střední teplota je pod kritickým bodem. Kritickým bodem je teplota a tlak, při kterém nelze rozlišit plyn a kapalinu. Nad kritickým bodem mohou existovat pouze plyny; plyn tedy nemůže koexistovat s kapalinou. Například pára je vodní pára při vysoké teplotě, zatímco při pokojové teplotě je to kapalina.
Dobrým příkladem rovnováhy páry a kapaliny za normálních podmínek je rovnováha mezi ethanolem a jeho parami. Následující diagram ukazuje, jak tyto dvě fáze souvisejí.
Obrázek 02: Rovnovážná směs páry a kapaliny v ethanolu a vodě
Plyn vs Vapor | |
Plyn může existovat pouze v jedné termodynamické fázi. | Páry mohou koexistovat s kapalnou fází. |
Fyzický stav | |
Plyn je základní stav hmoty. | Vapor je dočasný stav změny kapaliny nebo pevné látky. |
Příroda | |
Všechny plyny nejsou páry. | Všechny páry jsou plyny. |
Vlastnosti | |
Plyny jsou neviditelné. | Může být viditelná pára. (Příklad: vodní páru lze považovat za mrak.) |
Změna fáze | |
Plyn nečelí změně fáze | Výpary zažívají změnu fáze. |
Původ | |
Plyn je vždy plyn v přírodě. | Vapor je druh plynu tvořeného buď kapalinou, nebo pevnou látkou. |
Formace | |
Plyn není tvořen. | Výpary se tvoří buď varem nebo odpařením |
Kritický bod | |
Teplota plynu je nad kritickým bodem. | Teplota páry je pod kritickým bodem, ale nad teplotou varu konkrétní kapaliny nebo pevné látky. |
Usadil se | |
Plyny se neusazují na zemi. | Páry se usazují na zemi. |
Plyn se nachází nad kritickým bodem, zatímco pára se nachází pod kritickým bodem. Nad kritickým bodem nemůže existovat žádná kapalná fáze. Vapor také existuje pod kritickým bodem. Hlavní rozdíl mezi plynem a parou je proto, že plyn existuje pouze v jednom fyzickém stavu, zatímco pára může existovat společně s jiným fyzickým stavem.
Obrázek se svolením:
1. „Phase-diag2“ od Matthieumarechal (CC BY-SA 3.0) prostřednictvím Commons Wikimedia
2. „Rovnovážná směs páry a kapaliny v ethanolu a vodě“ od Wilfried Cordes - de: Dortmunder Datenbank; en: Dortmund Data Bank (CC BY-SA 3.0) prostřednictvím Commons Wikimedia