gázokról

A gázokról szóló áttekintés a fizikai állapotok közé tartozó gázokra összpontosít. A gázok olyan anyagok, amelyeknek nincs állandó alakjuk vagy térfogatuk; kitöltik a rendelkezésre álló teret, és sűrűségük általában alacsony. Jellemző rájuk a nagy tömöríthetőség, a diffúzió és a könnyű keveredés más fázisokkal. A nyomás, a hőmérséklet és a mennyiség határozza meg viselkedésüket.

Az alapelvek közé tartozik a Boyle-törvény (nyomás és térfogat közötti kapcsolatok), Avogadro-törvény (azonos hőmérsékleten és nyomáson azonos számú molekulát tartalmazó gázok). Az ideális gáz állapotegyenlete PV=nRT összefoglalja ezt a kapcsolatrendszert. Egy adott hőmérsékleten és nyomáson azonos térfogatú gázok hasonló molekulák számmal rendelkeznek.

Kinetikus elmélet szerint a gázmolekulák szabadon mozognak, összeütköznek és rugalmas ütközéseik alakítják ki a makroszkopikus tulajdonságokat. A hőmérséklet a mozgási energia átlagát adja meg, a diffúzió pedig a molekulák spontán keveredését okozza.

Valódi gázok nem viselkednek mindig ideálisan, különösen nagy nyomáson vagy alacsony hőmérsékleten. A molekulák mérete és kölcsönhatásai miatt eltérések léphetnek fel. A van der Waals-egyenlet a méretet és a kölcsönhatásokat figyelembe veszi.

Gázokat széles körben használnak ipari folyamatokban, orvosi és élelmiszeripari alkalmazásokban, energiatermelésben és kutatásokban. Környezetvédelmi szempontból kiemelkedő a szén-dioxid, metán és nitrogén-oxidok kibocsátása. A biztonságos használat érdekében figyelembe kell venni a gyúlékony, mérgező vagy korrozív gázokat és a tárolási előírásokat.

Nyomás mértékegységei: pascal (Pa), kilopascal (kPa), bar és atm. Térfogat: literben vagy köbméterben. Mennyiség: mol. Az STP-állapot (0 °C, 1 atm) és a gázállandó értékei gyakoriak a számításokban.