Gas

En gas är ett av de fyra vanligaste materiatillstånden. I en gas rör sig molekylerna fritt och är oberoende av varandra. Detta skiljer den från en vätska där molekylerna är löst bundna till varandra. Den skiljer sig också från ett fast ämne där bindningarna är starka och håller ihop molekylerna.

I en ren gas kan varje molekyl bestå av en enskild atom. Den kan vara elementär, där varje molekyl består av flera av samma atomer som är bundna till varandra. Den kan vara sammansatt, där molekylerna består av många olika typer av atomer tillsammans. Ett exempel på en monoatomär gas är neon, ett exempel på en elementär gas är väte och ett exempel på en sammansatt gas är koldioxid.

En gasblandning innehåller en blandning av någon av ovanstående typer, till exempel luft som består av 78 % kväve, 20 % syre, 2 % argon och koldioxid.

Giftgaser användes som kemiska vapen under första världskriget men förbjöds senare. Naturgas är en naturlig blandning av metan och andra gaser.

En illustration av det slumpmässiga sätt på vilket gasmolekyler rör sig utan att vara bundna till varandra.Zoom
En illustration av det slumpmässiga sätt på vilket gasmolekyler rör sig utan att vara bundna till varandra.

Fysiska egenskaper

Alla gaser kan flyta, precis som vätskor. Det innebär att molekylerna rör sig oberoende av varandra. De flesta gaser är färglösa, som väte. Gaspartiklar sprider sig, eller diffunderar, för att fylla hela utrymmet i en behållare, t.ex. en flaska eller ett rum. Jämfört med vätskor och fasta ämnen har gaser en mycket låg densitet och viskositet. Vi kan inte direkt se de flesta gaser eftersom de inte är färgade. Det är dock möjligt att mäta deras densitet, volym, temperatur och tryck.

Tryck

Tryck är ett mått på hur mycket tryckkraft något utövar på ett annat föremål. I en gas är det vanligtvis gasen som trycker på föremålets behållare eller, om gasen är tung, något inuti gasen. Trycket mäts i pascal. På grund av Newtons tredje lag kan vi ändra trycket i en gas genom att utöva kraft på det föremål som innehåller gasen. Om man till exempel klämmer ihop en flaska med luft inuti, ökar trycket (ger mer tryck) på luften inuti.

När man talar om gas är trycket ofta relaterat till behållaren. Mycket gas i en liten behållare skulle ge ett mycket högt tryck. En liten mängd gas i en stor behållare skulle ha lågt tryck. Gas kan själv skapa tryck när det finns mycket gas. Gasens vikt skapar tryck på allt som finns under den, inklusive annan gas. På en planet kallas detta för atmosfäriskt tryck.

Temperatur

En gas har en temperatur som anger hur varm eller kall den är. Inom fysiken mäts den vanligen i kelvin, även om grader Celsius används oftare på andra håll. I en gas är molekylernas medelhastighet (hur snabbt de rör sig) relaterad till temperaturen. Ju snabbare gasmolekylerna rör sig, desto mer kolliderar de, eller slår in i varandra. Dessa kollisioner frigör energi, som i en gas kommer i form av värme. Omvänt gäller att om temperaturen runt gasen blir högre kommer gaspartiklarna att omvandla värmeenergin till kinetisk energi, vilket gör att de rör sig snabbare och gör gasen varmare.

Statsändringar

En gas kan genomgå två olika tillståndsändringar. Om temperaturen är tillräckligt låg kan gasen kondensera och bli en vätska. Om temperaturen är tillräckligt låg kan gasen ibland genomgå en avlagring, där den övergår direkt till ett fast ämne. Normalt måste en gas först kondensera till en vätska och sedan frysa för att bli fast, men om temperaturen är mycket låg kan den hoppa över vätskefasen och omedelbart bli fast. Frost på marken på vintern orsakas av detta. Vattenånga (en gas) går in i luften som är mycket kall och blir omedelbart till is på grund av avlagring.

Relaterade sidor

  • Idealisk gas

Frågor och svar

F: Vad är en gas?


S: En gas är ett av de fyra materietillstånden där molekylerna rör sig fritt och inte är bundna till varandra.

F: Hur skiljer sig molekylerna i en gas från dem i en vätska?


S: I en gas är molekylerna inte bundna till varandra, medan molekylerna i en vätska är löst bundna eller rör vid varandra.

F: Hur skiljer sig molekyler i en gas från molekyler i ett fast ämne?


S: I en gas är molekylbindningarna svaga, medan molekylbindningarna i ett fast ämne är starka och håller ihop molekylerna i en och samma form.

F: Har en gas bara en volym, som en vätska eller ett fast ämne?


S: Nej, en gas kan expandera tills den fyller den behållare den befinner sig i, till skillnad från en vätska eller ett fast ämne.

F: Vilka olika typer av gasmolekyler finns det?


S: Det finns rena gaser med enskilda atomer, elementära gaser med mer än en av samma atom bunden till varandra och sammansatta gaser med många olika typer av atomer tillsammans.

F: Kan du nämna ett exempel på en monoatomisk gas?


S: Ja, ett exempel på en monoatomär gas är neon.

F: Vad är en gasblandning?


S: En gasblandning innehåller en blandning av någon av de typer av gaser som nämns ovan, t.ex. luft som består av 87% kväve, 0,2% syre, 13,7% argon och koldioxid i spårmängder.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3