Starpība starp gāzi un tvaiku

Galvenā atšķirība - gāze pret tvaiku
 

Gāzveida fāze ir viena no četrām visas matērijas fāzēm, kā arī cietā fāze, šķidrā fāze un plazma. Gāzes var skaidri atšķirt no cietās un šķidrās fāzes, jo atšķirībā no cietām vai šķidrām atomiem ir brīva kustība un tie ir izkliedēti visā tvertnē. Gan gāze, gan tvaiki pārredzamības dēļ šķiet līdzīgi, taču ir divas atšķirīgas fāzes, kurām var būt nozīme. galvenā atšķirība starp gāzi un tvaiku ir tas gāze pastāv tikai vienā fiziskā stāvoklī tā kā tvaiki var pastāvēt līdzās citam fiziskam stāvoklim.

SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir gāze
3. Kas ir tvaiki
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 periodiskajā tabulā ņem vērā halogēna grupu, fluors un hlors pastāv kā gāzes, turpretī broms pastāv kā šķidrums un jods kā ciets. Tas notiek tāpēc, ka atoma lielums tiek palielināts par halogēna grupu un lielās molekulas nevar sasniegt brīvas kustības stāvokli starpmolekulāru mijiedarbību dēļ..

Gāze ir viela, kas pastāv tikai vienā stāvoklī, kas ir gāzveida fāze. To sauc par termodinamisko stāvokli. Termodinamiskais stāvoklis ir sistēmas stāvoklis, kas izskaidrots pēc tādiem termodinamiskiem parametriem kā temperatūra, spiediens utt. Gāze nav saskārusies ar fāzes maiņu, kas nozīmē, ka tā pastāv tikai kā gāze un tajā netiks veiktas fāzes izmaiņas, ja netiks doti īpaši apstākļi . Tāpēc to sauc par vienfāzes vielu.

Šajā diagrammā parādītas gāzveida un tvaika fāzes relatīvās pozīcijas. Šeit tvaika fāze atrodas zemākā temperatūrā nekā kritiskā punkta temperatūra. Gāzveida fāze atrodas virs kritiskā punkta.

01. attēls. Gāzveida un tvaika fāžu relatīvās pozīcijas

Kas ir tvaiks?

Tvaikus var definēt kā vielu, kas atrodas gāzveida fāzē un var pastāvēt līdztekus šķidrai fāzei. Šī definīcija izskatās nedaudz mulsinoša, bet šeit notiek tas, ka tvaiki ir līdzsvarā ar šķidrumu. Šis šķidrums satur tās pašas molekulas kā tvaiki. Tvaiki veidojas no fāzes maiņas, un tajā atkal var notikt fāzes maiņa. Tāpēc tā tiek nosaukta par daudzfāzu vielu. Tvaiki nav vielas stāvoklis, kā tas ir gāzei. Gāzes pāreja šķidrumā notiek kondensācijas laikā, kam seko šķidruma piliena veidošanās un tā augšana. Tvaika līdzāspastāvēšana ar šķidro fāzi ir iespējama, jo tā vidējā temperatūra ir zemāka par kritisko punktu. Kritiskais punkts ir temperatūra un spiediens, kurā gāzi un šķidrumu nevar atšķirt. Tikai gāzes var būt virs kritiskā punkta; tādējādi gāze nevar pastāvēt vienlaikus ar šķidrumu. Piemēram, tvaiks ir ūdens tvaiks augstā temperatūrā, turpretī 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: Etanola un ūdens tvaika un šķidruma līdzsvara maisījums

Kāda ir atšķirība starp gāzi un tvaiku?

Gāze pret tvaiku
Gāze var pastāvēt tikai vienā termodinamiskā fāzē.	Tvaiki var pastāvēt līdzās šķidrajai fāzei.
Fiziskais stāvoklis
Gāze ir pamatjautājums.	Tvaiki ir īslaicīgs šķidruma vai cietas vielas maiņas stāvoklis.
Daba
Visas gāzes nav tvaiki.	Visi tvaiki ir gāzes.
Īpašības
Gāzes ir neredzamas.	Var būt redzami tvaiki. (Piem., Ūdens tvaikus var uzskatīt par mākoni.)
Fāzu maiņa
Gāze nesaskaras ar fāzes izmaiņām	Tvaiki piedzīvo fāzes izmaiņas.
Izcelsme
Gāzei vienmēr ir gāze.	Tvaiki ir gāzes tips, ko veido vai nu šķidrums, vai cieta viela.
Veidošanās
Gāze neveidojas.	Tvaiki veidojas vai nu vārot, vai iztvaicējot
Kritiskais punkts
Gāzes temperatūra ir virs kritiskā punkta.	Tvaika temperatūra ir zemāka par kritisko punktu, bet virs konkrētā šķidruma vai cietās vielas viršanas temperatūras.
Norēķināšanās
Gāzes nenosēžas uz zemes.	Tvaiki nosēžas uz zemes.

Kopsavilkums - Gāze pret tvaiku

Gāze atrodas virs kritiskā punkta, turpretī tvaiki atrodas zem kritiskā punkta. Virs kritiskā punkta nevar pastāvēt neviena šķidra fāze. Tvaiki pastāv arī zem kritiskā punkta. Tāpēc galvenā atšķirība starp gāzi un tvaiku ir tāda, ka gāze pastāv tikai vienā fiziskā stāvoklī, turpretī tvaiki var pastāvēt līdzās citam fiziskajam stāvoklim.

Attēla pieklājība:
1. “Phase-diag2”, Matthieumarechal (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. “Etanola un ūdens tvaika un šķidruma līdzsvara maisījums”, autors Wilfried Cordes - de: Dortmunder Datenbank; lv: Dortmundes datu banka (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia