Mes paaiškiname, kas yra dujinė būsena ir kai kurios jos savybės. Be to, medžiagos pavertimas dujine būsena ir pavyzdžiai.
Kas yra dujinė būsena?
Dujinė būsena suprantama kaip viena iš keturių medžiagų agregacijos būsenos, kartu su valstybėmis kietas, skystis Y plazminis.
Dujinės būsenos medžiagos vadinamos „dujomis“ ir pasižymi tuo, kad turi jų dalelės sudedamosios dalys yra laisvai sujungtos, tai yra, išplėstos visoje talpykloje, kurioje jie yra, kad uždengtų kiek įmanoma daugiau laisvos vietos.
Pastarasis yra dėl to, kad dalelės, sudarančios dujas, viena kitai daro labai nedidelę traukos jėgą, todėl jos neturi formos ir neužima apimtis apibrėžta erdvė. Kita vertus, tankis dujų kiekis yra daug mažesnis nei kietųjų ir skysčių, be to, jie labai mažai reaguoja į gravitaciją.
Dėl mažos sąveikos tarp dujų dalelių, jos yra suspenduotos ir labai mažai veikia gravitacija (Galima sakyti, kad jie „plaukia“). Be to, nepaisant beveik nulinės sanglaudos, dujos turi didžiulę galią suspausti, o tai dažnai atliekama jas pramoniniu būdu apdorojant transportuojant.
Fizinės tam tikrų dujų savybės (spalva, skonis, kvapas) gali skirtis priklausomai nuo elementų, sudarančių jas arba jose ištirpusių. Pavyzdžiui, jis oro yra bespalvis, bekvapis ir beskonis, o angliavandeniliai kaip ir metanas, jie turi tipišką nemalonų kvapą ir gali atsirasti spalva.
Medžiagos pavertimas dujine būsena
Tam tikrus skysčius ar kietas medžiagas galima perkelti į dujinę būseną, paprastai juos nuolat drastiškai keičiant. temperatūros aš Slėgis. Tuo pačiu būdu, bet priešinga kryptimi, dujos gali virsti skysčiu arba kietu pavidalu. Šiuos procesus galima tyrinėti atskirai, kaip nurodyta toliau:
- Iš skysčio į dujas: garinimas. Ši transformacija įvyksta, kai ji skiriama karštis prie skysčio. Kai paviršutiniškiausios jo dalelės gali pažeisti skysčio paviršiaus įtempimą, medžiaga pereina į dujinę būseną. Garavimas vyksta palaipsniui, todėl skystis lėtai pereina į dujinę fazę.
- Iš skysčio į dujas: verdantis. Ši transformacija įvyksta, kai kalorijų energijos į skystį. Kai, padidinus temperatūrą, jis pasiekia virimo tašką (temperatūra, kurioje skysčio garų slėgis sutampa su slėgiu, kuris supa skystį), visas skystis pereina į garų fazę, todėl viduje matome burbuliukus. skystis. Pavyzdžiui, vanduo užverda 100ºC temperatūroje ir virsta vandens garais.
- Nuo kieto iki dujinio: sublimacija. Šis procesas vyksta, kai kietoji medžiaga virsta dujomis, prieš tai nevirsdama skysčiu. Pavyzdys matomas prie polių Planeta, kur temperatūra tokia žema, kad skysto vandens susidarymas neįmanomas, tačiau ledas ir sniegas sublimuojasi tiesiai į atmosfera.
- Nuo dujų iki skysčio: kondensacija. Šis fizinis procesas vyksta, kai dujos virsta skysčiu, mažindamos jų temperatūrą (pašalindamos šilumą). Garinimas yra atvirkštinis kondensacijos procesas. Atėmus energiją, dujų dalelės juda lėčiau, o tai leidžia joms daugiau sąveikauti, todėl jų traukos jėgos yra didesnės. Taip nutinka atmosferoje, kai tolstama nuo žemės paviršius, vandens garai praranda temperatūrą ir susidaro debesys, kurie galiausiai nusėda vandens lašų pavidalu per reiškinį, vadinamą lietumi.
- Iš dujų į kietą: atvirkštinė sublimacija. Šis procesas vyksta, kai, pašalinus šilumą, dujos pereina į kietą būseną, nepraeidamos skystosios būsenos. Tai vyksta esant tam tikroms slėgio sąlygoms, dėl kurių dujų dalelės labiau sąveikauja, todėl dujos tiesiogiai patenka į kietą būseną. To pavyzdys yra pusiau kietas šerkšnas, atsirandantis ant langų žiemos dieną.
Dujinės būsenos pavyzdžiai
Butano dujos yra organinės prigimties.
Kai kurie kasdieniai dujinės būsenos medžiagos pavyzdžiai:
- Vandens garai. Kai vanduo išgaruoja, jis keičia būseną ir virsta garais. Tai galime patikrinti gamindami: kai užverda tam tikri skysčiai, matome, kaip iš puodo kyla garų kolonėlė.
- Oras. Oras, kuriuo kvėpuojame, yra vienalytė įvairaus pobūdžio dujų, tokių kaip deguonis, vandenilis ir azotas, masė, kurios paprastai yra skaidrios, bespalvės ir bekvapės.
- Butanas. Tai organinės prigimties dujos, gautos iš Naftos, sudarytas iš degių angliavandenilių. Mes naudojame jį šilumai gaminti ir elektrai gaminti savo virtuvėse ir žiebtuvėliuose.
- Metanas. Tai kitos angliavandenilio dujos, dažnas šalutinis skilimo produktas organinė medžiaga. Jo galima rasti pelkėse, pelkėse ar net žarnyne zmogus. Jis turi būdingą nemalonų kvapą.