Av W.D. Johnson Uppdaterad 24 mars 2022
Eliza Snow/iStock/Getty Images
Gaser var en gåta för tidiga vetenskapsmän, förbryllade över deras rörelsefrihet och uppenbara viktlöshet jämfört med vätskor och fasta ämnen. Det var inte förrän på 1600-talet som gaser erkändes som ett distinkt materiatillstånd. Efterföljande studie avslöjade konsekventa egenskaper som definierar gaser, alla härrörande från det faktum att gaspartiklar har mycket mer utrymme att röra sig fritt än partiklar i fasta ämnen eller vätskor.
Gaser består av molekyler spridda över en given volym, vilket gör dem mindre täta än deras fasta eller flytande motsvarigheter. Denna låga densitet ger gaserna fluiditet, vilket gör att partiklar kan röra sig snabbt och slumpmässigt förbi varandra, expandera eller dra ihop sig utan fast positionering. De stora medelavstånden mellan molekyler gör att intermolekylära interaktioner sällan hindrar rörelse.
Gaser saknar en fast form eller volym. Deras slumpmässiga molekylära rörelse låter dem expandera eller dra ihop sig för att uppta hela volymen av behållaren de fyller. Således definieras en gasvolym av det tillgängliga utrymmet i dess behållare. Gaser reagerar också förutsägbart på förändringar i temperatur och tryck, expanderar eller drar ihop sig i enlighet därmed.
Eftersom gasmolekyler ligger långt ifrån varandra, är gaser komprimerbara - tryck kan tvinga in dem i trånga utrymmen. Omvänt är de också mycket expanderbara och fyller alla behållare som de upptar. Denna dualitet ligger till grund för många industriella och naturliga processer.
Det stora utrymmet mellan gasmolekylerna gör att olika gaser kan blandas snabbt och bilda en homogen blandning genom diffusion.
Konstant rörelse av gasmolekyler skapar tryck - kraft per ytenhet - på behållarens väggar. Trycket beror på mängden gas, volymen den upptar, temperatur och yttre tryckförhållanden.
