Η αέρια κατάσταση των ουσιών είναι ένα εξαιρετικά ενδιαφέρον φαινόμενο, μαζί με το οποίο οι ουσίες αποκτούν πολλές χρήσιμες ιδιότητες. Για παράδειγμα, τα αέρια συμπιέζονται εύκολα. Προσαρμόζονται στον όγκο και το σχήμα της δεξαμενής που γεμίζουν. Γιατί συμβαίνει αυτό? Γιατί τα αέρια συμπιέζονται εύκολα; Πώς μπορεί να εξηγηθεί αυτό επιστημονικά; Μάθετε στο άρθρο!
Γιατί τα αέρια συμπιέζονται εύκολα;
Η αυτόνομη κατάδυση είναι υποβρύχια κατάδυση όταν ένας δύτης καταδύεται υποβρύχια με μια δεξαμενή γεμάτη με συμπιεσμένο οξυγόνο. Η πίεση στον πιο συχνά χρησιμοποιούμενο εξοπλισμό κατάδυσης είναι μεταξύ 200 και 300 ατμόσφαιρες.
Τα αέρια διαφέρουν από τις άλλες φυσικές καταστάσεις των ουσιών στο ότι τείνουν να διαστέλλονται με τέτοιο τρόπο ώστε να επαναλαμβάνουν το σχήμα και να γεμίζουν ολόκληρο τον όγκο της δεξαμενής. Ωστόσο, σε αντίθεση με αυτό, τα αέρια μπορούν επίσης να συμπιεστούν με τέτοιο τρόπο ώστε μια σχετικά μικρή ποσότητα από αυτά να μπορεί να ωθηθεί σε μια δεξαμενή με σχετικά μικρό όγκο. Έτσι, εάν ο αέρας από το πρότυποΗ δεξαμενή κατάδυσης μεταφέρεται σε άλλο δοχείο με ατμοσφαιρική πίεση 1 ατμόσφαιρα, τότε ο όγκος αυτού του δοχείου πρέπει να είναι περίπου 2500 λίτρα.
Πυκνότητα αερίου και συμπιεστότητα
Η συμπιεστότητα είναι ένα μέτρο του πόσο μπορεί να αλλάξει η πυκνότητα και ο όγκος μιας ουσίας όταν τεθεί υπό πίεση. Αν πιέσουμε ένα στερεό ή υγρό, ουσιαστικά δεν υπάρχει αλλαγή στον όγκο. Τα άτομα, τα ιόντα ή τα μόρια που συνθέτουν ένα στερεό ή υγρό βρίσκονται πολύ κοντά το ένα στο άλλο. Δεν υπάρχει χώρος μεταξύ των μεμονωμένων σωματιδίων, επομένως δεν μπορούν να συμπυκνωθούν.
Η
Κινητική-Μοριακή Θεωρία εξηγεί γιατί τα αέρια είναι εύκολα συμπιέσιμα (ειδικά όταν συγκρίνονται με υγρά ή στερεά). Τα αέρια τείνουν να συμπιέζονται εύκολα επειδή είναι μεγάλος αριθμός κενού χώρου μεταξύ των σωματιδίων αερίου. Αυτός είναι ο λόγος που το αέριο συμπιέζεται εύκολα. Σε θερμοκρασία δωματίου και τυπική πίεση, η μέση απόσταση μεταξύ των μορίων αερίου είναι περίπου δέκα φορές η διάμετρος των ίδιων των μορίων. Όταν το αέριο συμπιέζεται, όπως όταν γεμίζετε μια δεξαμενή κατάδυσης, τα σωματίδια κινούνται πιο κοντά το ένα στο άλλο.
Εφαρμογή ιδιοτήτων υψηλής συμπιεστότητας αερίων
Τα συμπιεσμένα αέρια χρησιμοποιούνται σε πολλές περιπτώσεις. Στα νοσοκομεία, συχνά χορηγείται συμπιεσμένο οξυγόνο σε ασθενείς με κατεστραμμένους πνεύμονες για να τους βοηθήσει να αναπνεύσουν. Εάν ο ασθενής υποβάλλεται σε μεγάλη επέμβαση, τότε η αναισθησία θα είναι πιθανότατα xenon, δηλαδή με χρήση συμπιεσμένου αερίου. Η συγκόλληση απαιτεί μια πολύ καυτή φωτιά που δημιουργείται από κομπρέσεςμίγματα ακετυλενίου και οξυγόνου. Πολλές ψησταριές μπάρμπεκιου τροφοδοτούνται από συμπιεσμένο προπάνιο.
Σύνοψη
Τα αέρια συμπιέζονται πιο εύκολα από τα στερεά ή τα υγρά επειδή υπάρχει πολύς κενός χώρος μεταξύ των μορίων τους. Αυτή η ιδιότητα του αερίου χρησιμοποιείται ευρέως σε πολλούς τομείς της ανθρώπινης ζωής.
