Διαφορές μεταξύ της αέρια κατάσταση και του πλάσματος
Τα αέρια και τα πλάσματα είναι καταστάσεις της ύλης, δηλαδή τρόποι με τους οποίους τα συστατικά της ύλης οργανώνονται, κατανέμονται και αλληλεπιδρούν σε ένα δεδομένο χώρο.
Σε περίπτωση που τα αέρια, τα συστατικά του είναι διάσπαρτα προσπαθώντας να καταλάβουν όσο το δυνατόν περισσότερο χώρο. Πλάσμα αίματος, από την άλλη πλευρά, είναι μερικώς ιονισμένο αέριο.
| Αέρια | Πλάσμα αίματος | |
|---|---|---|
| Ορισμός | Κατάσταση της ύλης όπου άτομα ή μόρια κινούνται ελεύθερα με ελάχιστη αλληλεπίδραση. | Κατάσταση ύλης ιονισμένων αερίων. |
| Χαρακτηριστικά |
|
|
| Σύνθεση | Άτομα και / ή μόρια | Θετικά ιόντα και ηλεκτρόνια |
| Παραδείγματα | Αέρας | Ιονόσφαιρα, τα αστέρια. |
Τι είναι τα αέρια;
Τα αέρια είναι καταστάσεις ύλης όπου τα συστατικά (άτομα ή μόρια) κινούνται ελεύθερα με ελάχιστες αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους.
Ένα υγρό μπορεί να μετατραπεί σε αέριο από βρασμός. Ένα στερεό μπορεί να μετατραπεί σε αέριο από
εξάχνιση. Ένα παράδειγμα εξάχνωσης είναι όταν το ξηρό νήμα (στερεό διοξείδιο του άνθρακα) μετατρέπεται σε αέριο σε θερμοκρασία δωματίου.Χαρακτηριστικά αερίου
- Δεν έχει καθορισμένο σχήμα ή όγκο.
- Ένα αέριο ψύχεται καθώς διαστέλλεται.
- Όταν συμπιέζεται ένα αέριο, η θερμοκρασία του αυξάνεται.
- Η πυκνότητά του είναι μικρότερη από τα υγρά.
Παραδείγματα αερίων
Η ατμόσφαιρα
Ο πλανήτης μας περιβάλλεται από ένα στρώμα αερίων που γνωρίζουμε ως ατμόσφαιρα. Ο αέρας που αναπνέουμε είναι ένα μείγμα αζώτου, οξυγόνου, διοξειδίου του άνθρακα, αργού και άλλων στοιχείων και ενώσεων σε αέρια κατάσταση.
Ανθρακικό αέριο σε ανθρακούχα ποτά
Τα αέρια μπορούν να διαλυθούν σε ένα υγρό, αρκεί να μην αντιδρούν μεταξύ τους (δηλαδή σχηματίζουν μια νέα ένωση). Έτσι, το διοξείδιο του άνθρακα (διοξείδιο του άνθρακα) μπορεί να διαλύεται σε ποτά, δίνοντας ανθρακούχα ποτά που χαρακτηρίζουν αφρώδη όταν ανοίγουν.
Ήλιο σε μπαλόνια
Όταν φουσκώνουμε μπαλόνια με ήλιο, ένα αέριο που είναι ελαφρύτερο από τον αέρα, μπορούν να επιπλέουν. Αυτό συμβαίνει επειδή η πυκνότητα ηλίου είναι 0,18 g / L ενώ η πυκνότητα αέρα είναι 1,21 g / L. Το ήλιο έχει επίσης το πλεονέκτημα ότι είναι ένα μη εύφλεκτο αέριο, δηλαδή δεν καίει.
Τι είναι το πλάσμα;
Το πλάσμα είναι η κατάσταση της ύλης που προκύπτει από την παροχή ενέργειας σε ένα αέριο μέχρι να ιονιστεί. Υπό αυτήν την έννοια, αποτελείται από θετικά φορτισμένα ιόντα ή άτομα και ελεύθερα ηλεκτρόνια. Στο Σύμπαν, το πλάσμα είναι η κυρίαρχη κατάσταση της ύλης.
Η δημιουργία πλάσματος απαιτεί ενέργεια. Για παράδειγμα, όταν ένα αέριο ζεσταθεί αρκετά ώστε τα άτομα να αρχίσουν να συγκρούονται μεταξύ τους στο σημείο όπου τα ηλεκτρόνια εκτοξεύονται, σχηματίζεται ένα πλάσμα.
Ο Βρετανός φυσικός William Crookes (1832-1919) ταυτοποίησε για πρώτη φορά το πλάσμα το 1879. Ο όρος «πλάσμα» ανατέθηκε από τον Irving Langmuir το 1928 ενώ μελετούσε ιονισμένα αέρια.
Χαρακτηριστικά των πλασμάτων
- Δεν έχει καθορισμένο σχήμα ή καθορισμένο όγκο.
- Τα σωματίδια που το συνθέτουν είναι ηλεκτρικά φορτισμένα: αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια, θετικά φορτισμένα ιόντα.
- Αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας.
Παραδείγματα πλάσματος
Αν και το πλάσμα είναι η κυρίαρχη κατάσταση της ύλης στο Σύμπαν, σε καθημερινή βάση είναι μάλλον σπάνιο. Ας δούμε μερικά παραδείγματα.
Τηλεοράσεις πλάσματος
Στις τηλεοράσεις πλάσματος, τα άτομα ξένου ή νέον απελευθερώνουν φωτόνια φωτός όταν ενθουσιάζονται. Μερικά από αυτά τα φωτόνια αλληλεπιδρούν με υλικά φωσφόρου προκαλώντας την εκπομπή ορατού φωτός. Κάθε pixel στην οθόνη αποτελείται από μικροσκοπικά pixel με διαφορετικές ενώσεις φωσφόρου για τα χρώματα μπλε, πράσινο και κόκκινο.
Φώτα νέον
Τα φώτα νέον είναι γυάλινοι σωλήνες γεμάτοι με αέριο νέον (ή άλλα αέρια). Όταν η ηλεκτρική ενέργεια διέρχεται μέσω των σημάτων, τα ηλεκτρόνια συγκρούονται με τα άτομα νέον, απελευθερώνοντας τα ηλεκτρόνια τους και σχηματίζοντας το ιόν Ne.+. Το μείγμα ελεύθερων ηλεκτρονίων, Ne+ και τα άτομα νέον σχηματίζουν ένα αγώγιμο πλάσμα. Το φως είναι το αποτέλεσμα των ηλεκτρονίων που πηγαίνουν από μια κατάσταση υψηλής ενέργειας σε μια κατάσταση χαμηλότερης ενέργειας.
Λαμπτήρες πλάσματος
Η λυχνία πλάσματος εφευρέθηκε από τον Nikola Tesla όταν πειραματιζόταν με ρεύματα υψηλής συχνότητας σε γυάλινο σωλήνα σφραγισμένο με κενό. Οι φωτεινές γραμμές που παρατηρούμε αντιστοιχούν στο φαινόμενο του νήματος. Τα χρώματα είναι συνέπεια της χαλάρωσης των διεγερμένων ηλεκτρονίων σε χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας.
βόρειο σέλας
Όταν τα άτομα αζώτου και οξυγόνου στην ιονόσφαιρα διεγείρονται από την ηλιακή ακτινοβολία, τα ηλεκτρόνια απελευθερώνονται. Αυτά εκπέμπουν φως όταν επιστρέφουν στην χαμηλότερη ενεργειακή τους κατάσταση, η οποία είναι ορατή στο βόρειο ημισφαίριο ως aurora borealis και στο νότιο ημισφαίριο ως aurora australis.
Μπορεί να σας ενδιαφέρει να μάθετε για:
- Καταστάσεις ύλης και ιδιότητες της ύλης
- Ανοιχτό σύστημα, κλειστό σύστημα και απομονωμένο σύστημα.
