Les différences entre l'état gazeux et le plasma

Les gaz et les plasmas sont des états de la matière, c'est-à-dire des manières dont les composants de la matière sont organisés, distribués et interagissent dans un espace donné.

Dans le cas de les gaz, ses composants sont dispersés en essayant d'occuper le plus d'espace possible. Plasma, d'autre part, est un gaz partiellement ionisé.

Des gaz	Plasma
Définition	État de la matière où les atomes ou les molécules se déplacent librement avec une interaction minimale.	Etat de la matière des gaz ionisés.
Caractéristiques	Forme et volume déterminés par le conteneur conteneur. Les atomes et/ou les molécules se déplacent librement.	Il n'a pas de forme ou de volume défini. Les ions et les électrons se déplacent librement.
Composition	Atomes et/ou molécules	Ions et électrons positifs
Exemples	Air	Ionosphère, les étoiles.

Que sont les gaz ?

Les gaz sont des états de la matière où les composants (atomes ou molécules) se déplacent librement avec des interactions minimales les uns avec les autres.

Un liquide peut être transformé en gaz par

ébullition. Un solide peut être transformé en gaz par sublimation. Un exemple de sublimation est lorsque le fil sec (dioxyde de carbone solide) se transforme en gaz à température ambiante.

Caractéristiques du gaz

• Il n'a pas de forme ou de volume défini.
• Un gaz se refroidit en se dilatant.
• Lorsqu'un gaz est comprimé, sa température augmente.
• Sa densité est inférieure à celle des liquides.

Exemples de gaz

L'atmosphère

Notre planète est entourée d'une couche de gaz que nous appelons l'atmosphère. L'air que nous respirons est un mélange d'azote, d'oxygène, de dioxyde de carbone, d'argon et d'autres éléments et composés à l'état gazeux.

Gaz carbonique dans les boissons gazeuses

Les gaz peuvent se dissoudre dans un liquide tant qu'ils ne réagissent pas entre eux (c'est-à-dire qu'ils forment un nouveau composé). Ainsi, le dioxyde de carbone (dioxyde de carbone) peut se dissoudre dans les boissons, donnant aux boissons gazeuses ce pétillant caractéristique lorsqu'elles sont ouvertes.

L'hélium dans les ballons

Lorsque nous gonflons des ballons à l'hélium, un gaz plus léger que l'air, ils peuvent flotter. En effet, la densité de l'hélium est de 0,18 g/L tandis que la densité de l'air est de 1,21 g/L. L'hélium a également l'avantage d'être un gaz ininflammable, c'est-à-dire qu'il ne brûle pas.

Qu'est-ce que le plasma ?

Le plasma est l'état de la matière qui résulte de la fourniture d'énergie à un gaz jusqu'à ce qu'il s'ionise. En ce sens, il est constitué d'ions ou d'atomes chargés positivement et d'électrons libres. Dans l'Univers, le plasma est l'état prédominant de la matière.

La création de plasma nécessite de l'énergie. Par exemple, lorsqu'un gaz devient suffisamment chaud pour que les atomes commencent à entrer en collision les uns avec les autres au point où des électrons jaillissent, un plasma se forme.

Le physicien britannique William Crookes (1832-1919) a identifié le plasma pour la première fois en 1879. Le terme « plasma » a été attribué par Irving Langmuir en 1928 alors qu'il étudiait les gaz ionisés.

Caractéristiques des plasmas

• Il n'a pas de forme définie ou de volume défini.
• Les particules qui le composent sont chargées électriquement: électrons chargés négativement, ions chargés positivement.
• Conduit l'électricité.

Exemples de plasma

Bien que le plasma soit l'état prédominant de la matière dans l'Univers, il est plutôt rare au quotidien. Regardons quelques exemples.

Téléviseurs plasma

Dans les téléviseurs à plasma, les atomes de xénon ou de néon libèrent des photons de lumière lorsqu'ils sont excités. Certains de ces photons interagissent avec des matériaux phosphorescents, les faisant émettre de la lumière visible. Chaque pixel de l'écran est composé de minuscules pixels avec différents composés de phosphore pour les couleurs bleu, vert et rouge.

Néons

Les néons sont des tubes de verre remplis de gaz néon (ou d'autres gaz). Lorsque de l'électricité traverse les signaux, les électrons entrent en collision avec les atomes de néon, libérant leurs électrons et formant l'ion Ne.⁺. Le mélange d'électrons libres, Ne⁺ et les atomes de néon forment un plasma conducteur. La lumière est le résultat du passage des électrons d'un état de haute énergie à un état de basse énergie.

Lampes à plasma

La lampe à plasma a été inventée par Nikola Tesla lorsqu'il expérimentait des courants à haute fréquence dans un tube de verre scellé sous vide. Les traits brillants que l'on observe correspondent au phénomène de filamentation. Les couleurs sont la conséquence de la relaxation des électrons excités à un niveau d'énergie inférieur.

aurores boréales

Lorsque les atomes d'azote et d'oxygène de l'ionosphère sont excités par le rayonnement solaire, des électrons sont libérés. Ceux-ci émettent de la lumière lorsqu'ils retournent à leur état d'énergie le plus bas, visible dans l'hémisphère nord sous forme d'aurore boréale et dans l'hémisphère sud sous forme d'aurore australe.

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