Różnice między stanem gazowym a plazmą

Gazy i plazmy to stany materii, czyli sposoby organizowania, rozmieszczania i interakcji składników materii w danej przestrzeni.

W przypadku gazy, jego elementy są rozproszone, starając się zająć jak najwięcej miejsca. Osoczez drugiej strony jest częściowo zjonizowanym gazem.

Gazy	Osocze
Definicja	Stan skupienia, w którym atomy lub cząsteczki poruszają się swobodnie przy minimalnej interakcji.	Stan skupienia gazów zjonizowanych.
Charakterystyka	Kształt i objętość zależy od pojemnika pojemnika. Atomy i/lub cząsteczki poruszają się swobodnie.	Nie ma określonego kształtu ani objętości. Jony i elektrony poruszają się swobodnie.
Kompozycja	Atomy i/lub cząsteczki	Dodatnie jony i elektrony
Przykłady	Powietrze	Jonosfera, gwiazdy.

Czym są gazy?

Gazy to stany materii, w których składniki (atomy lub cząsteczki) poruszają się swobodnie przy minimalnych interakcjach ze sobą.

Ciecz można przekształcić w gaz przez gas wrzenie. Ciało stałe można przekształcić w gaz przez sublimacja. Przykładem sublimacji jest przemiana suchej przędzy (stały dwutlenek węgla) w gaz w temperaturze pokojowej.

instagram story viewer

Charakterystyka gazu

Nie ma określonego kształtu ani objętości.
Gaz ochładza się w miarę rozszerzania się.
Gdy gaz jest sprężony, jego temperatura wzrasta.
Jego gęstość jest mniejsza niż cieczy.

Przykłady gazów

Atmosfera

Nasza planeta jest otoczona warstwą gazów, którą znamy jako atmosferę. Powietrze, którym oddychamy, jest mieszaniną azotu, tlenu, dwutlenku węgla, argonu oraz innych pierwiastków i związków w stanie gazowym.

Gaz węglowy w napojach gazowanych

napoje gazowane — Charakterystyczne bulgotanie napojów gazowanych jest spowodowane ulatnianiem się dwutlenku węgla.

Gazy mogą rozpuszczać się w cieczy, o ile nie reagują ze sobą (czyli tworzą nowy związek). W ten sposób dwutlenek węgla (dwutlenek węgla) może rozpuszczać się w napojach, nadając napojom gazowanym charakterystyczne bąbelkowe po otwarciu.

Hel w balonach

gazy helowe i plazma — Niższa gęstość helu w stosunku do powietrza umożliwia unoszenie się balonów.

Kiedy napełniamy balony helem, gazem lżejszym od powietrza, mogą one unosić się na powierzchni. Dzieje się tak dlatego, że gęstość helu wynosi 0,18 g/L natomiast gęstość powietrza wynosi 1,21 g/L. Hel ma również tę zaletę, że jest gazem niepalnym, czyli nie pali się.

Czym jest plazma?

Plazma to stan skupienia materii, który powstaje w wyniku dostarczenia energii gazowi do momentu jego jonizacji. W tym sensie składa się z dodatnio naładowanych jonów lub atomów i wolnych elektronów. We Wszechświecie dominującym stanem materii jest plazma.

Tworzenie plazmy wymaga energii. Na przykład, gdy gaz nagrzewa się na tyle, że atomy zaczynają się ze sobą zderzać do momentu, w którym wystrzeliwują elektrony, powstaje plazma.

Brytyjski fizyk William Crookes (1832-1919) po raz pierwszy zidentyfikował plazmę w 1879 roku. Termin „plazma” został przypisany przez Irvinga Langmuira w 1928 roku podczas badania zjonizowanych gazów.

Charakterystyka plazmy

Nie ma określonego kształtu ani określonej objętości.
Tworzące go cząstki są naładowane elektrycznie: elektrony naładowane ujemnie, jony naładowane dodatnio.
Prowadzić prąd.

Przykłady plazmy

Chociaż plazma jest dominującym stanem materii we Wszechświecie, na co dzień jest raczej rzadka. Spójrzmy na kilka przykładów.

Telewizory plazmowe

W telewizorach plazmowych atomy ksenonu lub neonu uwalniają fotony światła pod wpływem wzbudzenia. Niektóre z tych fotonów oddziałują z materiałami luminoforowymi, powodując ich emisję światła widzialnego. Każdy piksel na ekranie składa się z maleńkich pikseli z różnymi związkami luminoforu dla kolorów niebieskiego, zielonego i czerwonego.

Światła neonowe

neony plazmowe — Las Vegas słynie między innymi z tego, że jest miastem neonów.

Światła neonowe to szklane rurki wypełnione gazem neonowym (lub innymi gazami). Kiedy prąd przechodzi przez sygnały, elektrony zderzają się z atomami neonu, uwalniając ich elektrony i tworząc jon Ne.⁺. Mieszanina wolnych elektronów, Ne⁺ a atomy neonu tworzą przewodzącą plazmę. Światło jest wynikiem przejścia elektronów ze stanu wysokoenergetycznego do stanu o niższej energii.

Lampy plazmowe

Lampa plazmowa została wynaleziona przez Nikolę Teslę, kiedy eksperymentował z prądami o wysokiej częstotliwości w szklanej rurze zamkniętej próżniowo. Jasne linie, które obserwujemy, odpowiadają zjawisku włóknienia. Kolory są konsekwencją relaksacji wzbudzonych elektronów do niższego poziomu energii.

Zorza polarna

Przykład gazów i plazmy Aurora borealis — Przykładem plazmy jest zorza polarna na półkuli północnej.

Gdy atomy azotu i tlenu w jonosferze są wzbudzane przez promieniowanie słoneczne, uwalniane są elektrony. Emitują one światło, gdy wracają do swojego najniższego stanu energetycznego, który jest widoczny na półkuli północnej jako zorza polarna, a na półkuli południowej jako zorza australijska.

Możesz chcieć dowiedzieć się o:

Stany materii i własności materii
System otwarty, system zamknięty i system izolowany.