الفرق الرئيسي - الغاز مقابل البخار
المرحلة الغازية هي واحدة من أربع مراحل أساسية لجميع المواد إلى جانب المرحلة الصلبة والطور السائل والبلازما. يمكن التمييز بوضوح بين الغازات والمراحل الصلبة والسائلة لأن الذرات ، على عكس المواد الصلبة أو السائلة ، تتحرك بحرية وتنتشر في جميع أنحاء الحاوية. يبدو كل من الغاز والبخار متشابهين بسبب شفافيتهما ، لكنهما مرحلتان متميزتان يمكن أن توجد المادة. الفرق الرئيسي بين الغاز والبخار هو أن الغاز موجود فقط في حالة فيزيائية واحدة بينما يمكن أن يتعايش البخار مع حالة فيزيائية أخرى.
ما هو الغاز؟
يمكن صنع الغاز في الطبيعة من عنصر واحد أو مجموعة من الذرات.ومع ذلك ، فهو جزيء صغير جدًا. على سبيل المثال ، إذا تم أخذ مجموعة الهالوجين في الجدول الدوري في الاعتبار ، فإن الفلور والكلور موجودان كغازات بينما البروم موجود على شكل سائل واليود كمادة صلبة. هذا بسبب زيادة حجم الذرة أسفل مجموعة الهالوجين ولا يمكن للجزيئات الكبيرة الحصول على حالة حركة حرة بسبب التفاعلات بين الجزيئات.
الغاز مادة توجد في حالة واحدة فقط وهي المرحلة الغازية. وهذا ما يسمى بالحالة الديناميكية الحرارية. الحالة الديناميكية الحرارية هي حالة النظام الموضح وفقًا للمعايير الديناميكية الحرارية مثل درجة الحرارة والضغط وما إلى ذلك.. لذلك يطلق عليه مادة أحادية الطور.
يوضح الرسم البياني التالي المواضع النسبية للمرحلة الغازية وطور البخار. هنا ، يقع طور البخار في درجة حرارة أقل من درجة حرارة النقطة الحرجة. المرحلة الغازية تقع فوق النقطة الحرجة
الشكل 01: المواضع النسبية للطور الغازي وطور البخار
ما هو البخار؟
يمكن تعريف البخار على أنه مادة في الطور الغازي ويمكن أن تتعايش مع الطور السائل. يبدو هذا التعريف محيرًا بعض الشيء ، لكن ما يحدث هنا هو أن البخار في حالة توازن مع سائل. يحتوي هذا السائل على نفس جزيئات البخار. يتكون البخار من تغيير الطور ، ويمكن أن يخضع لتغيير المرحلة مرة أخرى. لذلك ، يتم تسميته على أنه مادة متعددة الأطوار. البخار ليس حالة من المادة مثل الغاز. يحدث انتقال الغاز إلى سائل عن طريق التكثيف متبوعًا بتكوين قطرة سائل ونموها. إن تعايش البخار مع طوره السائل ممكن لأن متوسط درجة حرارته أقل من النقطة الحرجة. النقطة الحرجة هي درجة الحرارة والضغط التي لا يمكن عندها التمييز بين الغاز والسائل.يمكن أن توجد الغازات فقط فوق النقطة الحرجة ؛ وبالتالي ، لا يمكن للغاز أن يتعايش مع السائل. على سبيل المثال ، البخار هو بخار ماء في درجة حرارة عالية بينما يكون سائلًا في درجة حرارة الغرفة.
مثال جيد على توازن بخار السائل في الظروف العادية هو التوازن بين الإيثانول وبخاره. يوضح الرسم البياني التالي كيفية ارتباط هاتين المرحلتين.
الشكل 02: مزيج توازن البخار والسائل من الإيثانول والماء
ما الفرق بين الغاز والبخار؟
الغاز مقابل البخار |
|
| يمكن أن يوجد الغاز فقط في مرحلة ديناميكية حرارية واحدة. | يمكن أن يتعايش البخار مع مرحلته السائلة. |
| الحالة المادية | |
| الغاز هو حالة أساسية للمادة | البخار هو حالة مؤقتة لتغيير سائل أو صلب. |
| طبيعة | |
| جميع الغازات ليست أبخرة. | جميع الأبخرة غازات. |
| خصائص | |
| الغازات غير مرئية. | قد يكون البخار مرئيًا. (على سبيل المثال: يمكن رؤية بخار الماء كسحابة.) |
| تغيير المرحلة | |
| الغاز لا يواجه تغييرا في الطور | يتعرض البخار لتغيير الطور. |
| الأصل | |
| الغاز دائمًا غاز في الطبيعة. | البخار هو نوع من الغاز يتكون من سائل أو صلب. |
| تشكيل | |
| الغاز لا يتشكل. | يتكون البخار إما بالغليان أو التبخر |
| نقطة حرجة | |
| درجة حرارة الغاز أعلى من النقطة الحرجة | درجة حرارة البخار أقل من النقطة الحرجة ولكن أعلى من نقطة غليان سائل أو صلب معين. |
| الاستقرار | |
| الغازات لا تستقر على الأرض. | الأبخرة تستقر على الأرض. |
ملخص - الغاز مقابل البخار
يقع الغاز فوق النقطة الحرجة بينما يقع البخار أسفل النقطة الحرجة.لا يمكن أن توجد مرحلة سائلة فوق النقطة الحرجة. يوجد البخار أيضًا أسفل النقطة الحرجة. لذلك ، فإن الاختلاف الرئيسي بين الغاز والبخار هو أن الغاز موجود فقط في حالة فيزيائية واحدة بينما يمكن أن يتعايش البخار مع حالة فيزيائية أخرى.
