Az anyagok gázhalmazállapota rendkívül érdekes jelenség, amellyel együtt az anyagok számos hasznos tulajdonságra tesznek szert. Például a gázok könnyen összenyomhatók. Alkalmazkodnak az általuk megtöltött tartály térfogatához és alakjához. Miért történik ez? Miért tömörödnek könnyen a gázok? Hogyan magyarázható ez tudományosan? Tudja meg a cikkből!
Miért tömörödnek könnyen a gázok?
A búvárkodás a víz alatti merülés, amikor a búvár sűrített oxigénnel töltött tartállyal merül a víz alá. A leggyakrabban használt búvárfelszerelésben a nyomás 200 és 300 atmoszféra között van.
A gázok abban különböznek az anyagok más fizikai állapotaitól, hogy hajlamosak oly módon tágulni, hogy megismételjék alakjukat, és kitöltsék a tartály teljes térfogatát. Ezzel szemben azonban a gázokat úgy is össze lehet sűríteni, hogy viszonylag csekély mennyiséget lehet egy viszonylag kis térfogatú tartályba kényszeríteni. Tehát, ha a levegő a szabványbúvártartályt áthelyeznek egy másik tartályba, amelynek légköri nyomása 1 atmoszféra, akkor ennek a tartálynak körülbelül 2500 liternek kell lennie.
Gázsűrűség és összenyomhatóság
Az összenyomhatóság annak mértéke, hogy egy anyag sűrűsége és térfogata mennyire változhat nyomás alá helyezve. Ha szilárd vagy folyékony anyagot nyomunk, akkor lényegében nincs térfogatváltozás. A szilárd vagy folyadékot alkotó atomok, ionok vagy molekulák nagyon közel vannak egymáshoz. Az egyes részecskék között nincs tér, így nem tudnak lecsapódni.
A kinetikai-molekuláris elmélet megmagyarázza, hogy a gázok miért könnyen összenyomhatók (különösen, ha a folyadékokhoz vagy szilárd anyagokhoz hasonlítjuk). A gázok könnyen összenyomódnak, mivel nagy mennyiségű üres teret képeznek a gázrészecskék között. Emiatt a gáz könnyen összenyomható. Szobahőmérsékleten és standard nyomáson a gázmolekulák közötti átlagos távolság körülbelül tízszerese maguknak a molekuláknak az átmérőjének. Amikor a gázt összenyomják, például egy búvártartály feltöltésekor, a részecskék közelebb kerülnek egymáshoz.
Gázok nagy összenyomhatósági tulajdonságainak alkalmazása
Sűrített gázokat sok esetben használnak. A kórházakban gyakran sűrített oxigént adnak a sérült tüdővel rendelkező betegeknek a légzés elősegítésére. Ha a beteg nagy műtéten esik át, akkor az érzéstelenítés nagy valószínűséggel xenon lesz, azaz sűrített gázt használnak. A hegesztés nagyon forró tüzet igényel, amelyet tömörítések keltenekacetilén és oxigén keverékek. Sok grillsütőt sűrített propán működtet.
Összefoglalás
A gázok könnyebben összenyomódnak, mint a szilárd anyagok vagy a folyadékok, mert sok üres tér van molekuláik között. A gáznak ezt a tulajdonságát széles körben használják az emberi élet számos területén.
