El gas i el vapor són comunament fosos en l'àmbit de la física i la química. Tots dos tenen unes característiques diferents i, per tant, se'ls ha de tractar de manera diferent quant a les aplicacions que tenen. Hi ha múltiples diferències entre el gas i el vapor.
En aquest article explicarem quines són les diferències entre el gas i el vapor, quines són les característiques de cadascú i quina importància té saber diferenciar-los.
Què és un gas
Un gas és una substància que no es pot convertir en líquid quan s'aplica pressió. Un gas és un estat de la matèria. A temperatura ambient, un gas continua sent un gas en el seu estat natural. Per canviar la fase, heu de canviar la pressió i la temperatura.
Els gasos es poden comprimir fàcilment, però no tant com el vapor, que es manté en un estat de transició constant. Els gasos ocupen més espai que els líquids o els sòlids. Les partícules de vapor conserven una forma definida que es verifica quan s'observen al microscopi, mentre que els gasos no tenen una forma definida.
El gas utilitzat pels humans és gas natural format a partir de els vapors dels dipòsits fòssils, dels quals el metà representa el 90%. El gas natural és molt més econòmic que el petroli, per la qual cosa s'utilitza a la llar per a calefacció i preparació d'aliments, no produeix tant de diòxid de carboni, per la qual cosa es considera menys perjudicial per al medi ambient que el petroli i el carbó .
Què és el vapor
El vapor és un estat de la matèria en què una substància es troba en fase gasosa a una temperatura i pressió específiques. Es pot crear vapor a partir de líquids i de sòlids mitjançant l'aplicació de calor o mitjançant la reducció de la pressió.
Una de les característiques més notables del vapor és la capacitat per expandir-se i ocupar qualsevol espai disponible. Això és perquè les molècules de vapor es mouen lliurement i no tenen una estructura definida com en els sòlids i líquids.
El vapor té capacitat per transferir calor. Com que les molècules de vapor tenen una gran energia cinètica, poden transferir aquesta energia a altres objectes a través de la col·lisió de molècules. Això és el que passa a la majoria dels sistemes de calefacció i refrigeració, on el vapor s'utilitza per transferir calor d'un lloc a l'altre.
El vapor també té una densitat molt menor que la dels líquids i els sòlids. Per aquesta raó, el vapor tendeix a pujar a l'atmosfera i pot produir núvols i precipitacions. Aquesta propietat també és útil a la destil·lació, on el vapor s'utilitza per separar diferents components d'una barreja.
Tipus de vapor
Hi ha diferents tipus de vapor. Els tipus de vapor es divideixen en funció de la forma que adquireixen depenent del context on es trobin. Vegem-ne els principals:
- Vapor condensat que es pressuritza a temperatura constant o es refreda a pressió constant.
- El vapor d'aigua és el gas que es produeix quan l'aigua s'escalfa a 100ºC quan bull o sublima el gel. És inodor i incolor.
- El vapor actua com força motriu darrere de la turbina per generar energia elèctrica o mecànica.
- La cocció al vapor es fa servir com a mètode de cocció per preparar aliments.
- Vapor de propulsió naval. Es fa servir en embarcacions propulsades amb rodes laterals.
- Propulsió de locomotora de vapor.
Diferències entre gas i vapor
Ja hem vist que sovint es confonen els termes gas i vapor, però en realitat són dos estats de la matèria diferents. Tot i que tots dos són fluids en fase gasosa, hi ha algunes diferències clau entre ells.
El gas es defineix com una substància que es troba en fase gasosa a temperatura i pressió ambient, mentre que el vapor fa referència a una substància que es troba en fase gasosa a una temperatura i pressió específiques. És a dir, el gas és un fluid que es troba al seu estat natural, mentre que el vapor es produeix quan s'escalfa o es redueix la pressió d'un líquid o sòlid.
Una altra diferència és que els gasos tenen una composició química definida, mentre que els vapors poden ser una barreja de diferents substàncies en fase gasosa. Per exemple, lʻaire que respirem és una barreja de gasos, mentre que el vapor dʻaigua és una barreja de molècules dʻaigua en fase gasosa.
A més, els gasos tenen una densitat molt menor que els líquids i sòlids, mentre que els vapors poden tenir densitats similars o fins i tot més grans que els líquids dels que es generen. Això és degut a que els vapors es formen a partir de líquids o sòlids que tenen una densitat molt més gran que els gasos.
Pel que fa a les aplicacions pràctiques, els gasos s'utilitzen comunament com a combustibles o en processos químics, mentre que els vapors s'utilitzen en aplicacions de calefacció, refrigeració i destil·lació, entre altres usos.
Usos del vapor
El vapor té enormes aplicacions industrials i econòmiques. Veurem quines són les més conegudes:
- Genera electricitat. El vapor és la clau per generar electricitat, per a això s'utilitzen turbines de vapor. La lògica del circuit fa possible el funcionament de centrals elèctriques amb diferents combustibles com ara el nuclear, el carbó o el gas natural, on l'aigua s'escalfa contínuament fins que bull i el vapor s'expandeix per impulsar una turbina, el treball necessari per generar electricitat . Al voltant del 90% de l'electricitat del món es genera així.
- Ús domèstic. El vapor daigua sutilitza per cuinar, netejar teles i teixits, i fins i tot escalfar edificis i habitatges. Aquests usos diversos, ja sigui en una cuina oa la caldera d'un edifici, requereixen una certa quantitat de combustible.
- Desinfecció. Donades les altes temperatures que pot assolir el vapor, s'utilitza en procediments d'esterilització de sòls, equips de laboratori i altres materials que requereixen un mecanisme no tòxic per netejar gèrmens i gèrmens.
- Força mecànica. Com és el cas de les centrals elèctriques, el poder del vapor pot impulsar els sistemes mecànics segons calgui per a l'expansió. La màquina de vapor, inventada durant la Revolució Industrial, va aprofitar aquesta propietat i la va utilitzar com a font d'energia per a trens, vaixells i fins i tot cotxes de vapor abans del descobriment dels combustibles fòssils.
Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre les diferències entre gas i vapor i quines són les característiques de cadascú.