Gasformig fase er en af de fire grundlæggende faser af alt stof sammen med fast fase, flydende fase og plasma. Gasser kan tydeligt adskilles fra faste og flydende faser, fordi atomerne, i modsætning til i faste stoffer eller væsker, er i fri bevægelse og spredes rundt i en beholder. Gas og damp virker begge på grund af deres gennemsigtighed, men er to forskellige faser, der betyder noget. Det vigtigste forskel mellem gas og damp er det gas findes kun i en fysisk tilstand hvorimod damp kan eksistere sammen med en anden fysisk tilstand.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er gas
3. Hvad er damp
4. Sammenligning side ved side - Gas vs damp
5. Resume
Gas i naturen kan fremstilles af et enkelt element eller en kombination af atomer. Det er dog et meget lille molekyle. For eksempel, hvis gruppen af halogen i den periodiske tabel betragtes, findes fluor og chlor som gasser, hvorimod brom findes som en væske og jod som et fast stof. Dette skyldes, at atomets størrelse øges ned af gruppen af halogen, og store molekyler kan ikke opnå fri bevægelsestilstand på grund af de intermolekylære interaktioner.
Gas er et stof, der kun findes i en tilstand, som er den gasformige fase. Dette kaldes en termodynamisk tilstand. En termodynamisk tilstand er betingelsen for et system forklaret i henhold til de termodynamiske parametre som temperatur, tryk osv. Gas har ikke haft en faseændring, hvilket betyder, at det kun eksisterer som en gas og ikke vil gennemgå faseændringer, medmindre der er givet særlige betingelser . Derfor kaldes det et monofasisk stof.
Følgende diagram viser de relative positioner for gasfasen og dampfasen. Her er dampfasen placeret i en lavere temperatur end det kritiske punktstemperatur. Den gasformige fase ligger over det kritiske punkt.
Figur 01: Relative positioner for gasfase og dampfase
Damp kan defineres som et stof, der er i gasfasen og kan eksistere sammen med en flydende fase. Denne definition ser lidt forvirrende ud, men hvad der sker her er, at damp er i balance med en væske. Denne væske indeholder de samme molekyler som dampen. Damp dannes fra en faseændring, og den kan gennemgå en faseændring igen. Derfor kaldes det som et multifasisk stof. Damp er ikke en tilstand af stof, som gas er. Overgangen af en gas til en væske sker ved kondensation efterfulgt af dannelse af et væskedråbe og dens vækst. Sameksistens af damp med dens flydende fase er mulig, fordi dets gennemsnitstemperatur er under det kritiske punkt. Det kritiske punkt er temperaturen og trykket, hvormed en gas og en væske ikke kan skelnes. Kun gasser kan eksistere over det kritiske punkt; således kan en gas ikke eksistere sameksistent med en væske. F.eks. Er damp vanddamp ved høj temperatur, mens det ved stuetemperatur er en væske.
Et godt eksempel på damp-væske-ligevægt under normale forhold er ligevægten mellem ethanol og dens damp. Følgende diagram viser, hvordan disse to faser er relateret.
Figur 02: Damp-flydende ligevægtsblanding af ethanol og vand
Gas vs damp | |
En gas kan kun eksistere i en termodynamisk fase. | Damp kan eksistere sammen med dens flydende fase. |
Fysisk tilstand | |
Gas er en grundlæggende sagstilstand. | Damp er en midlertidig ændringstilstand af en væske eller et fast stof. |
Natur | |
Alle gasser er ikke dampe. | Alle dampe er gasser. |
Ejendomme | |
Gasser er usynlige. | Damp kan være synlig. (Eks .: vanddamp kan ses som en sky.) |
Faseændring | |
Gas står ikke over for en faseændring | Damp oplever faseændring. |
Oprindelse | |
Gas er altid en gas i naturen. | Damp er en type gas dannet fra enten en væske eller et fast stof. |
dannelse | |
Der dannes ikke gas. | Damp dannes enten ved kogning eller fordampning |
Kritisk punkt | |
Temperaturen på en gas er over det kritiske punkt. | Dampens temperatur er under det kritiske punkt, men over kogepunktet for den bestemte væske eller det faste stof. |
Sidde ned | |
Gasser slår sig ikke ned på jorden. | Dampe slår sig ned på jorden. |
Gas er placeret over det kritiske punkt, hvorimod damp er placeret under det kritiske punkt. Ingen væskefase kan eksistere over det kritiske punkt. Damp findes også under det kritiske punkt. Derfor er den største forskel mellem gas og damp, at gas kun findes i en fysisk tilstand, hvorimod damp kan eksistere sammen med en anden fysisk tilstand.
Billede høflighed:
1. “Phase-diag2” Af Matthieumarechal (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Damp-Liquid Equilibrium Mix of Ethanol and Water” Af Wilfried Cordes - de: Dortmunder Datenbank; da: Dortmund Data Bank (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia