Tärkein ero - kaasu vs. höyry
Kaasumainen vaihe on yksi aineen neljästä perusfaasista yhdessä kiinteän faasin, nestefaasin ja plasman kanssa. Kaasut voidaan selvästi erottaa kiinteästä ja nestemäisestä faasista, koska toisin kuin kiinteissä aineissa tai nesteissä, atomit ovat vapaassa liikkeessä ja levinneet ympäri astiaa. Sekä kaasu että höyry näyttävät samanlaisilta läpinäkyvyytensä vuoksi, mutta ne ovat kaksi erillistä vaihetta, joilla voi olla merkitystä. Keskeinen ero kaasun ja höyryn välillä on se, että kaasua on vain yhdessä fysikaalisessa tilassa, kun taas höyry voi esiintyä samanaikaisesti toisen fysikaalisen tilan kanssa.
SISÄLLYSLUETTELO
1. Yleiskatsaus ja tärkein ero
2. Mikä on kaasu
3. Mikä on höyry
4. Vertailu rinnakkain - kaasu vs. höyry
5. Yhteenveto
Mikä on kaasu?
Luonnossa oleva kaasu voidaan valmistaa yhdestä elementistä tai atomien yhdistelmästä. Se on kuitenkin hyvin pieni molekyyli. Esimerkiksi jos jaksollisen taulukon halogeeniryhmä otetaan huomioon, fluoria ja klooria esiintyy kaasuina, kun taas bromia on nestemäistä ja jodia kiinteänä aineena. Tämä johtuu siitä, että atomin koko kasvaa halogeeniryhmässä ja suuret molekyylit eivät voi saada vapaata liiketilaa molekyylien välisten vuorovaikutusten vuoksi.
Kaasu on aine, joka esiintyy vain yhdessä tilassa, joka on kaasumainen vaihe. Tätä kutsutaan termodynaamiseksi tilaksi. Termodynaaminen tila on järjestelmän tila, joka selitetään termodynaamisten parametrien, kuten lämpötilan, paineen jne., Mukaan. Kaasu ei ole kohdannut vaihemuutosta, mikä tarkoittaa, että se esiintyy vain kaasuna eikä vaihemuutoksia tapahdu, ellei erityisehtoja anneta.. Siksi sitä kutsutaan yksivaiheiseksi aineeksi.
Seuraava kaavio näyttää kaasumaisen faasin ja höyryfaasin suhteelliset sijainnit. Tässä höyryfaasi sijaitsee alemmassa lämpötilassa kuin kriittisen pisteen lämpötila. Kaasumainen vaihe on kriittisen pisteen yläpuolella.
Kuva 01: Kaasumaisen faasin ja höyryfaasin suhteelliset sijainnit
Mikä on höyry?
Höyry voidaan määritellä aineeksi, joka on kaasumaisessa faasissa ja voi esiintyä samanaikaisesti nestefaasin kanssa. Tämä määritelmä näyttää hieman hämmentävältä, mutta tässä tapahtuu, että höyry on tasapainossa nesteen kanssa. Tämä neste sisältää samat molekyylit kuin höyry. Höyry muodostuu vaihemuutoksesta, ja se voi käydä vaihemuutoksen uudelleen. Siksi se on nimetty monivaiheiseksi aineeksi. Höyry ei ole aineen tila kuin kaasu. Kaasun siirtyminen nesteeksi tapahtuu kondensaatiolla, jota seuraa nestepisaran muodostuminen ja sen kasvu. Höyryn rinnakkaiselo nestefaasin kanssa on mahdollista, koska sen keskilämpötila on kriittisen pisteen alapuolella. Kriittinen piste on lämpötila ja paine, jossa kaasua ja nestettä ei voida erottaa. Kriittisen pisteen yläpuolella voi olla vain kaasuja; täten,kaasu ei voi olla rinnakkain nesteen kanssa. Esimerkiksi höyry on vesihöyry korkeassa lämpötilassa, kun taas huoneenlämpötilassa se on neste.
Hyvä esimerkki höyry-neste-tasapainosta normaaleissa olosuhteissa on etanolin ja sen höyryn välinen tasapaino. Seuraava kaavio osoittaa, kuinka nämä kaksi vaihetta liittyvät toisiinsa.
Kuva 02: Höyrynesteen tasapainoseos etanolia ja vettä
Mitä eroa on kaasulla ja höyryllä?
Erilainen artikkeli keskellä taulukkoa
Kaasu vs. höyry |
|
| Kaasua voi olla vain yhdessä termodynaamisessa vaiheessa. | Höyry voi esiintyä samanaikaisesti nestefaasin kanssa. |
| Fyysinen tila | |
| Kaasu on aineen perustila. | Höyry on nesteen tai kiinteän aineen väliaikainen muutostila. |
| Luonto | |
| Kaikki kaasut eivät ole höyryjä. | Kaikki höyryt ovat kaasuja. |
| Ominaisuudet | |
| Kaasut ovat näkymättömiä. | Höyry voi olla näkyvissä. (Esim. Vesihöyry voidaan nähdä pilvenä.) |
| Vaiheen muutos | |
| Kaasu ei kohdistu vaihemuutokseen | Höyry kokee vaihemuutoksen. |
| Alkuperä | |
| Kaasu on aina luonteeltaan kaasua. | Höyry on eräänlainen kaasu, joka muodostuu joko nesteestä tai kiinteästä aineesta. |
| Muodostus | |
| Kaasua ei muodostu. | Höyry muodostuu joko kiehuvalla tai haihduttamalla |
| Kriittinen piste | |
| Kaasun lämpötila on kriittisen pisteen yläpuolella. | Höyryn lämpötila on kriittisen pisteen alapuolella, mutta tietyn nesteen tai kiinteän aineen kiehumispisteen yläpuolella. |
| Asettua aloilleen | |
| Kaasut eivät laskeudu maahan. | Höyryt laskeutuvat maahan. |
Yhteenveto - kaasu vs. höyry
Kaasu sijaitsee kriittisen pisteen yläpuolella, kun taas höyry on kriittisen pisteen alapuolella. Kriittisen pisteen yläpuolella ei voi olla nestefaasia. Kriittisen pisteen alapuolella on myös höyryä. Siksi suurin ero kaasun ja höyryn välillä on se, että kaasua on vain yhdessä fysikaalisessa tilassa, kun taas höyry voi esiintyä samanaikaisesti toisen fysikaalisen tilan kanssa.
Kuva:
1. "Phase-diag2", kirjoittanut Matthieumarechal (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia -palvelun kautta
2. "Vapor-Liquid Equilibrium Seos etanolia ja vettä", kirjoittanut Wilfried Cordes - de: Dortmunder Datenbank; fi: Dortmundin tietopankki (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia -palvelun kautta
