Хотя в разговорной речи слова «газ» и «пар» часто используются как синонимы, с точки зрения физики и термодинамики между ними существует четкое различие. Оно основано на состоянии вещества относительно его критической точки. 1. Физическое определение
- Газ — это агрегатное состояние вещества, при котором оно находится при температуре выше своей критической температуры. В этом состоянии вещество невозможно превратить в жидкость простым повышением давления. Чтобы оно стало жидким, его сначала нужно охладить.
- Пар — это газообразное состояние вещества, которое находится при температуре ниже своей критической точки. Это означает, что при текущей температуре вещество все еще может сосуществовать в равновесии со своей жидкой или твердой фазой.
2. Главные отличия
| Характеристика | Газ | Пар |
|---|---|---|
| Температура | Выше критической точки. | Ниже критической точки. |
| Сжатие | Не сжижается при изотермическом сжатии (нужно охлаждение). | Можно превратить в жидкость, просто увеличив давление. |
| Состояние | Первичное состояние (например, кислород при 20°C). | Переходное состояние (например, водяной пар при 100°C). |
| Видимость | Всегда невидим. | Пар сам по себе невидим, но часто «паром» называют туман (взвесь капель). |
3. Критическая точка и фазовый переход Критическая точка — это уникальное сочетание температуры и давления, выше которого разница между жидкостью и газом исчезает.
- Если вы сжимаете пар (например, водяной пар при 150°C), частицы сближаются настолько, что силы межмолекулярного притяжения берут верх, и образуются капли жидкости.
- Если вы сжимаете газ (например, азот при 20°C), никакое давление не заставит его стать жидким, потому что кинетическая энергия молекул слишком высока, чтобы межмолекулярные связи могли их удержать.
4. Примеры для наглядности
- Кислород и азот в обычных условиях являются газами. Чтобы сделать их жидкими, их необходимо охладить до сверхнизких температур (ниже °C для кислорода). Водяной пар и пары спирта в обычных условиях являются паром. Если вы сильно сожмете их в закрытом сосуде или просто охладите, они моментально превратятся в жидкость.
Я могу составить для вас сравнительную таблицу критических температур для различных химических элементов, чтобы наглядно показать, какие из них легче всего перевести из состояния газа в состояние пара. Хотите, чтобы я подготовил такой список?
Форма ответа
Ответы и вопросы пользователей