Nyckelskillnad - Gas mot ånga
Gasfas är en av de fyra grundläggande faserna för all materia tillsammans med fast fas, flytande fas och plasma. Gaser kan tydligt särskiljas från fasta och flytande faser eftersom, till skillnad från i fasta ämnen eller vätskor, är atomerna i fri rörelse och sprids runt en behållare. Gas och ånga verkar båda lika på grund av deras transparens, men är två distinkta faser som materia kan existera. Huvudskillnaden mellan gas och ånga är att gas endast finns i ett fysiskt tillstånd medan ånga kan samexistera med ett annat fysiskt tillstånd.
INNEHÅLL
1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är gas
3. Vad är ånga
4. Jämförelse sida vid sida - Gas jämfört med ånga
5. Sammanfattning
Vad är gas?
Gas i naturen kan tillverkas av ett enda element eller en kombination av atomer. Det är dock en mycket liten molekyl. Om man till exempel beaktar halogengruppen i det periodiska systemet finns fluor och klor som gaser medan brom finns som en vätska och jod som ett fast ämne. Detta beror på att atomens storlek ökas ner i halogengruppen och att stora molekyler inte kan få fri rörelsestillstånd på grund av intermolekylära interaktioner.
Gas är ett ämne som bara finns i ett tillstånd, vilket är den gasformiga fasen. Detta kallas ett termodynamiskt tillstånd. Ett termodynamiskt tillstånd är tillståndet för ett system som förklaras enligt de termodynamiska parametrarna såsom temperatur, tryck etc. Gas har inte utsatts för en fasförändring, vilket betyder att den bara existerar som en gas och kommer inte att genomgå fasförändringar om inte speciella villkor ges. Därför kallas det en monofasisk substans.
Följande diagram visar de relativa positionerna för gasfas och ångfas. Här ligger ångfasen vid en lägre temperatur än den kritiska punkttemperaturen. Den gasformiga fasen ligger över den kritiska punkten.
Figur 01: Relativa positioner för gasfas och ångfas
Vad är ånga?
Ånga kan definieras som ett ämne som är i gasfas och kan samexistera med en flytande fas. Denna definition ser lite förvirrande ut, men vad som händer här är att ånga är i jämvikt med en vätska. Denna vätska innehåller samma molekyler som ångan. Ånga bildas av en fasförändring och den kan genomgå en fasförändring igen. Därför heter det som ett flerfasigt ämne. Ånga är inte ett tillstånd av materia som gas är. Övergången av en gas till en vätska sker genom kondensation följt av bildandet av en vätskedroppe och dess tillväxt. Ångans samexistens med dess flytande fas är möjlig eftersom dess medeltemperatur ligger under den kritiska punkten. Den kritiska punkten är temperaturen och trycket vid vilket en gas och en vätska inte kan särskiljas. Endast gaser kan finnas över den kritiska punkten; Således,en gas kan inte samexistera med en vätska. Till exempel är ånga vattenånga vid hög temperatur medan det vid rumstemperatur är en vätska.
Ett bra exempel för ånga-vätskejämvikt under normala förhållanden är jämvikten mellan etanol och dess ånga. Följande diagram visar hur dessa två faser är relaterade.
Figur 02: Ånga-flytande jämviktsblandning av etanol och vatten
Vad är skillnaden mellan gas och ånga?
Skilja artikeln mitt före bordet
Gas mot ånga |
|
| En gas kan endast finnas i en termodynamisk fas. | Ånga kan samexistera med sin flytande fas. |
| Fysiskt tillstånd | |
| Gas är ett grundläggande materietillstånd. | Ånga är ett tillfälligt tillstånd för förändring av en vätska eller ett fast ämne. |
| Natur | |
| Alla gaser är inte ångor. | Alla ångor är gaser. |
| Egenskaper | |
| Gaser är osynliga. | Ånga kan vara synlig. (Ex: vattenånga kan ses som ett moln.) |
| Fasförändring | |
| Gas står inte inför någon fasförändring | Ånga upplever fasförändring. |
| Ursprung | |
| Gas är alltid en gas i naturen. | Ånga är en typ av gas som bildas av antingen en vätska eller ett fast ämne. |
| Bildning | |
| Gas bildas inte. | Ånga bildas antingen genom kokning eller avdunstning |
| Kritisk punkt | |
| Temperaturen på en gas är över den kritiska punkten. | Ångans temperatur är under den kritiska punkten men över kokpunkten för den specifika vätskan eller det fasta ämnet. |
| Slå sig ner | |
| Gaser slår sig inte ner på marken. | Ångor slår sig ner på marken. |
Sammanfattning - Gas vs Vapor
Gas ligger ovanför den kritiska punkten medan ånga ligger under den kritiska punkten. Ingen vätskefas kan existera över den kritiska punkten. Ånga finns också under den kritiska punkten. Därför är den största skillnaden mellan gas och ånga att gas endast finns i ett fysiskt tillstånd medan ånga kan samexistera med ett annat fysiskt tillstånd.
Bild med tillstånd:
1.”Phase-diag2 ″ Av Matthieumarechal (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2.” Vapor-Liquid Equilibrium Mixing of Ethanol and Water”Av Wilfried Cordes - de: Dortmunder Datenbank; sv: Dortmund Data Bank (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
