• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Vad händer när gas är uppvärmd?

    Under en tid av århundraden och genom flera experiment har fysiker och kemister kunnat relatera gasens viktigaste egenskaper, inklusive den volym den upptar (V) och det tryck som det utövar på dess hölje (P), till temperatur (T). Den ideala gaslagen är en destillation av sina experimentella fynd. Det står att PV = nRT, där n är antalet moler av gasen och R är en konstant som kallas universalgaskonstanten. Detta förhållande visar att volymen ökar med temperatur när trycket är konstant och när volymen är konstant ökar trycket med temperaturen. Om ingen är fixad ökar de båda med ökande temperatur.

    TL; DR (för länge, läste inte)

    När du värmer en gas, både dess ångtryck och volymen upptar ökningen. De enskilda gaspartiklarna blir mer energiska och gasens temperatur ökar. Vid höga temperaturer blir gasen till en plasma.

    Tryckkokare och ballonger

    En tryckkokare är ett exempel på vad som händer när du värmer en gas (vattenånga) begränsad till ett fast volym . När temperaturen stiger, går mätningen på tryckmätaren upp tills vattendampen börjar rinna genom säkerhetsventilen. Om säkerhetsventilen inte var där skulle trycket fortsätta att öka och skulle skada eller spränga tryckkokaren.

    När du ökar gasens temperatur i en ballong ökar trycket, men detta tjänar bara till att Sträck ballongen och öka volymen. När temperaturen fortsätter att stiga, når ballongen sin elastiska gräns och kan inte längre expandera. Om temperaturen fortsätter att gå upp, sprider det ökande trycket på ballongen.

    Värme är energi

    En gas är en samling molekyler och atomer med tillräcklig energi för att undvika de krafter som knyter samman dem i de flytande eller fasta tillstånden. När du omger en gas i en behållare, kolliderar partiklarna med varandra och med behållarens väggar. Kollisionernas kollektiva kraft utövar tryck på behållarens väggar. När du värmer upp gasen, lägger du till energi, vilket ökar partikelns kinetiska energi och trycket som de utövar på behållaren. Om behållaren inte var där skulle den extra energin få dem att flyga större banor, vilket effektivt ökar volymen de upptar.

    Tillförsel av värmeenergi har också en mikroskopisk effekt på partiklarna som utgör en gas som liksom på det makroskopiska beteendet hos gasen som helhet. Inte bara ökar den kinetiska energin hos varje partikel, men dess inre vibrationer och rotationshastigheten för dess elektroner gör det också. Båda effekterna kombinerat med ökad kinetisk energi gör gasen varmare.

    Från gas till plasma

    En gas blir alltmer energisk och varmare när temperaturen stiger tills tills en viss punkt , blir det en plasma. Detta sker vid temperaturer som uppträder på solytan, ca 6000 grader Kelvin (10,340 grader Fahrenheit). Den höga värmeenergin avlägsnar elektronerna från atomerna i gasen och lämnar en blandning av neutrala atomer, fria elektroner och joniserade partiklar som alstrar och svarar mot elektromagnetiska krafter. På grund av de elektriska laddningarna kan partiklarna flyta ihop som om de var en vätska, och de tenderar också att klumpa ihop. På grund av detta märkliga beteende anser många forskare att en plasma är en fjärde materia

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com