Diferența cheie – Gaz vs Vapor
Faza gazoasă este una dintre cele patru faze fundamentale ale întregii materie, împreună cu faza solidă, faza lichidă și plasmă. Gazele pot fi distincte clar de fazele solide și lichide deoarece, spre deosebire de solide sau lichide, atomii sunt în mișcare liberă și sunt răspândiți în jurul unui container. Ambele gaze și vapori par similare datorită transparenței lor, dar sunt două faze distincte în care materia poate exista. Diferența cheie dintre gaz și vapori este că gazul există doar într-o stare fizică, în timp ce vaporii pot coexista cu o altă stare fizică.
Ce este gazul?
Gazul din natură poate fi făcut dintr-un singur element sau dintr-o combinație de atomi. Cu toate acestea, este o moleculă foarte mică. De exemplu, dacă se ia în considerare grupul de halogen din tabelul periodic, fluorul și clorul există ca gaze, în timp ce bromul există ca lichid și iodul ca solid. Acest lucru se datorează faptului că dimensiunea atomului crește în grupul de halogen și moleculele mari nu pot obține starea de mișcare liberă din cauza interacțiunilor intermoleculare.
Gazul este o substanță care există într-o singură stare, care este faza gazoasă. Aceasta se numește stare termodinamică. O stare termodinamică este starea unui sistem explicată în funcție de parametrii termodinamici precum temperatura, presiunea etc. Gazul nu s-a confruntat cu o schimbare de fază, ceea ce înseamnă că există doar ca gaz și nu va suferi schimbări de fază decât dacă sunt date condiții speciale.. Prin urmare, se numește substanță monofazică.
Următoarea diagramă arată pozițiile relative ale fazei gazoase și ale fazei de vapori. Aici, faza de vapori este situată la o temperatură mai mică decât temperatura punctului critic. Faza gazoasă se află deasupra punctului critic.
Figura 01: Pozițiile relative ale fazei gazoase și ale fazei de vapori
Ce este vaporul?
Vaporul poate fi definit ca o substanță care se află în fază gazoasă și poate coexista cu o fază lichidă. Această definiție pare puțin confuză, dar ceea ce se întâmplă aici este că vaporii sunt în echilibru cu un lichid. Acest lichid conține aceleași molecule ca și vaporii. Vaporii se formează dintr-o schimbare de fază și pot suferi din nou o schimbare de fază. Prin urmare, este numită ca o substanță multifazică. Vaporii nu sunt o stare a materiei, așa cum este gazul. Trecerea unui gaz într-un lichid are loc prin condensare urmată de formarea unei picături de lichid și creșterea acesteia. Coexistența vaporilor cu faza sa lichidă este posibilă deoarece temperatura sa medie este sub punctul critic. Punctul critic este temperatura și presiunea la care nu se pot distinge un gaz și un lichid. Doar gazele pot exista deasupra punctului critic; astfel, un gaz nu poate coexista cu un lichid. De exemplu, aburul este vapor de apă la temperatură ridicată, în timp ce la temperatura camerei este un lichid.
Un exemplu bun pentru echilibrul vapor-lichid în condiții normale este echilibrul dintre etanol și vaporii acestuia. Următoarea diagramă arată cum sunt legate aceste două faze.
Figura 02: Amestec de echilibru vapor-lichid de etanol și apă
Care este diferența dintre gaz și vapori?
gaz vs vapori |
|
| Un gaz poate exista doar într-o fază termodinamică. | Vaporii pot coexista cu faza sa lichidă. |
| Starea fizică | |
| Gazul este o stare fundamentală a materiei. | Vaporul este o stare temporară de schimbare a unui lichid sau a unui solid. |
| Natura | |
| Toate gazele nu sunt vapori. | Toți vaporii sunt gaze. |
| Proprietăți | |
| Gazele sunt invizibile. | Vaporii pot fi vizibili. (Ex: vaporii de apă pot fi văzuți ca un nor.) |
| Schimbare de fază | |
| Gazul nu se confruntă cu o schimbare de fază | Vaporul suferă o schimbare de fază. |
| Origine | |
| Gazul este întotdeauna un gaz în natură. | Vaporul este un tip de gaz format fie dintr-un lichid, fie dintr-un solid. |
| Formare | |
| Nu se formează gaz. | Vaporii se formează fie prin fierbere, fie prin evaporare |
| Punct critic | |
| Temperatura unui gaz este peste punctul critic. | Temperatura unui vapor este sub punctul critic, dar peste punctul de fierbere al unui anumit lichid sau solid. |
| Încălcare | |
| Gazele nu se așează pe sol. | Vaporii se stabilesc pe sol. |
Rezumat – Gaz vs Vapor
Gazul este situat deasupra punctului critic, în timp ce vaporii se află sub punctul critic. Nicio fază lichidă nu poate exista deasupra punctului critic. Vaporii există și sub punctul critic. Prin urmare, principala diferență dintre gaz și vapori este că gazul există doar într-o stare fizică, în timp ce vaporii pot coexista cu o altă stare fizică.
