Негізгі айырмашылық – газ бен бу
Газ тәрізді фаза - қатты фаза, сұйық фаза және плазмамен бірге барлық заттардың төрт негізгі фазасының бірі. Газдарды қатты және сұйық фазалардан анық ажыратуға болады, өйткені қатты немесе сұйық заттардан айырмашылығы атомдар еркін қозғалыста болады және ыдыстың айналасына таралады. Газ бен будың екеуі де мөлдірлігіне байланысты ұқсас болып көрінеді, бірақ материя болуы мүмкін екі түрлі фаза. Газ бен будың негізгі айырмашылығы - газ тек бір физикалық күйде болады, ал бу басқа физикалық күймен қатар өмір сүре алады.
Газ дегеніміз не?
Табиғаттағы газ бір элементтен немесе атомдардың қосындысынан жасалуы мүмкін. Дегенмен, бұл өте кішкентай молекула. Мысалы, периодтық жүйедегі галоген тобын қарастыратын болсақ, фтор мен хлор газ түрінде, ал бром сұйық, ал йод қатты күйде болады. Себебі атомның өлшемі галоген тобына қарай ұлғаяды және молекула аралық әрекеттесу салдарынан үлкен молекулалар еркін қозғалыс күйін ала алмайды.
Газ тек бір күйде болатын зат, ол газ фазасы. Бұл термодинамикалық күй деп аталады. Термодинамикалық күй - температура, қысым және т.б. сияқты термодинамикалық параметрлерге сәйкес түсіндірілетін жүйенің күйі. Газ фазалық өзгеріске ұшырамаған, яғни ол тек газ түрінде ғана бар және арнайы шарттарды бермейінше фазалық өзгерістерге ұшырамайды.. Сондықтан оны бірфазалы зат деп атайды.
Келесі диаграмма газ фазасы мен бу фазасының салыстырмалы орындарын көрсетеді. Мұнда бу фазасы критикалық нүкте температурасынан төмен температурада орналасады. Газ фазасы критикалық нүктеден жоғары.
01-сурет: газ фазасы мен бу фазасының салыстырмалы орындары
Бу дегеніміз не?
Буды газ фазасындағы және сұйық фазамен қатар өмір сүре алатын зат ретінде анықтауға болады. Бұл анықтама аздап түсініксіз болып көрінеді, бірақ бұл жерде бу сұйықтықпен тепе-теңдікте болады. Бұл сұйықтықтың құрамында бумен бірдей молекулалар бар. Бу фазалық өзгерістен пайда болады және ол қайтадан фазалық өзгеріске ұшырауы мүмкін. Сондықтан оны көп фазалы зат деп атайды. Бу газ сияқты заттың күйі емес. Газдың сұйықтыққа ауысуы конденсациядан кейін сұйық тамшысының пайда болуымен және оның өсуімен жүреді. Будың сұйық фазасымен бірге болуы мүмкін, себебі оның орташа температурасы критикалық нүктеден төмен. Критикалық нүкте - бұл газ мен сұйықтықты ажыратуға болмайтын температура мен қысым. Тек газдар сыни нүктеден жоғары болуы мүмкін; осылайша газ сұйықтықпен бірге өмір сүре алмайды. Мысалы, бу жоғары температурадағы су буы, ал бөлме температурасында ол сұйық.
Қалыпты жағдайда бу-сұйықтық тепе-теңдігінің жақсы мысалы этанол мен оның буының арасындағы тепе-теңдік болып табылады. Келесі диаграммада осы екі кезеңнің байланысы көрсетілген.
02-сурет: этанол мен судың бу-сұйықтық тепе-теңдік қоспасы
Газ бен будың айырмашылығы неде?
Газ және бу |
|
| Газ тек бір термодинамикалық фазада болуы мүмкін. | Бу оның сұйық фазасымен бірге болуы мүмкін. |
| Физикалық күй | |
| Газ – заттың негізгі күйі. | Бу – сұйық немесе қатты дененің уақытша өзгеру күйі. |
| Табиғат | |
| Барлық газдар бу емес. | Барлық булар газдар. |
| Сипаттар | |
| Газдар көрінбейді. | Бу көрінуі мүмкін. (Мысалы: су буын бұлт түрінде көруге болады.) |
| Фазалықөзгеріс | |
| Газда фазалық өзгеріс болмайды | Бу фазалық өзгеріске ұшырайды. |
| Origin | |
| Газ әрқашан табиғатта газ болып табылады. | Бу – сұйық немесе қатты денеден түзілетін газ түрі. |
| Қалыптастыру | |
| Газ түзілмейді. | Бу қайнау немесе булану арқылы түзіледі |
| Критикалық нүкте | |
| Газдың температурасы критикалық нүктеден жоғары. | Будың температурасы критикалық нүктеден төмен, бірақ белгілі бір сұйықтықтың немесе қатты заттардың қайнау температурасынан жоғары. |
| Орындалу | |
| Газдар жерге түспейді. | Булар жерге түседі. |
Қорытынды – Газ бен бу
Газ критикалық нүктеден жоғары, ал бу критикалық нүктеден төмен орналасқан. Критикалық нүктеден жоғары ешқандай сұйық фаза болуы мүмкін емес. Бу да критикалық нүктеден төмен болады. Демек, газ бен будың басты айырмашылығы - газ тек бір физикалық күйде болады, ал бу басқа физикалық күймен қатар өмір сүре алады.
