Dujos ir garai fizikos ir chemijos srityje paprastai vadinami išlydytais. Abu turi skirtingas ypatybes, todėl turėtų būti traktuojami skirtingai, atsižvelgiant į jų taikomąsias programas. Yra keletas dujų ir garų skirtumai.
Šiame straipsnyje papasakosime apie dujų ir garo skirtumus, kokios yra kiekvieno iš jų savybės ir kaip svarbu žinoti, kaip jas atskirti.
kas yra dujos
Dujos yra medžiaga, kuri veikiant slėgiui negali tapti skysčiu. Dujos yra materijos būsena. Kambario temperatūroje, dujos vis dar yra natūralios dujos. Norėdami pakeisti fazę, turite pakeisti slėgį ir temperatūrą.
Dujos gali būti lengvai suspaudžiamos, bet ne taip lengvai, kaip garai, kurie išlieka pastovios pereinamosios būsenos. Dujos užima daugiau vietos nei skysčiai ar kietos medžiagos. Garų dalelės išlaiko apibrėžtą formą, kuri patikrinama žiūrint pro mikroskopą, o dujos neturi konkrečios formos.
Žmonių naudojamos dujos yra gamtinės dujos, susidarančios iš iškastinių telkinių garai, kurių 90 % sudaro metanas. Gamtinės dujos yra daug pigesnės už naftą, todėl naudojamos namuose šildymui ir maisto ruošimui, neišskiria tiek anglies dvideginio, todėl laikomos mažiau kenksmingomis aplinkai nei nafta ir anglis.
kas yra garas
Garai yra medžiagos būsena, kai medžiaga yra dujų fazėje esant tam tikrai temperatūrai ir slėgiui. Garai gali būti gaminami iš skysčių ir kietų medžiagų naudojant šilumą arba sumažinant slėgį.
Viena ryškiausių garo savybių yra galimybė plėstis ir užimti bet kokią laisvą erdvę. Taip yra todėl, kad garų molekulės gali laisvai judėti ir neturi apibrėžtos struktūros, kaip kietose ir skysčiuose.
Garai turi savybę perduoti šilumą. Kadangi garų molekulės turi didelę kinetinę energiją, jos gali perduoti šią energiją kitiems objektams per molekulių susidūrimą. Taip nutinka daugumoje šildymo ir vėsinimo sistemų, kur šilumai iš vienos vietos į kitą perduodami garai.
Garai taip pat turi daug mažesnį tankį nei skysčių ir kietų medžiagų. Dėl šios priežasties garai linkę kilti atmosferoje ir gali sukelti debesis bei kritulius. Ši savybė taip pat naudinga distiliuojant, kai garai naudojami skirtingiems mišinio komponentams atskirti.
garų rūšys
Yra įvairių rūšių garų. Garų rūšys skirstomos pagal įgyjamą formą, atsižvelgiant į kontekstą, kuriame jie randami. Pažiūrėkime pagrindinius:
- kondensuotų garų kuri yra spaudžiama esant pastoviai temperatūrai arba atšaldoma esant pastoviam slėgiui.
- Vandens garai Tai dujos, kurios susidaro, kai vanduo įkaista iki 100ºC, kai jis verda arba sublimuoja ledas. Jis yra bekvapis ir bespalvis.
- Garas veikia kaip turbinos varomoji jėga generuoti elektrinę ar mechaninę energiją.
- Kepimas garuose naudojamas kaip maisto ruošimo būdas.
- karinio jūrų laivyno varomasis garas. Jis naudojamas šoniniais ratais varomose valtyse.
- Garvežio varomoji jėga.
Skirtumai tarp dujų ir garo
Jau matėme, kad terminai dujos ir garas dažnai painiojami, bet Iš tikrųjų tai yra dvi skirtingos materijos būsenos.. Nors abu yra dujinės fazės skysčiai, tarp jų yra keletas pagrindinių skirtumų.
Dujos apibrėžiamos kaip medžiaga, kuri yra dujų fazėje kambario temperatūroje ir slėgyje, o garai reiškia medžiagą, kuri yra dujų fazėje esant tam tikrai temperatūrai ir slėgiui. Tai reiškia, kad dujos yra skystis, randamas natūralioje būsenoje, o garai susidaro kaitinant arba sumažinus skysčio ar kietos medžiagos slėgį.
Kitas skirtumas yra tas, kad dujos turi apibrėžtą cheminę sudėtį, o garai gali būti įvairių medžiagų mišinys dujų fazėje. Pavyzdžiui, oras, kuriuo kvėpuojame, yra dujų mišinys, o vandens garai yra vandens molekulių mišinys dujų fazėje.
Be to, dujų tankis yra daug mažesnis nei skysčių ir kietų medžiagų, o garų tankis gali būti panašus arba net didesnis nei skysčių, iš kurių jie susidaro. Taip yra todėl, kad garai susidaro iš skysčių arba kietųjų medžiagų, kurių tankis yra daug didesnis nei dujų.
Kalbant apie praktinį pritaikymą, dujos dažniausiai naudojamos kaip kuras arba cheminiuose procesuose, o garai, be kitų, naudojami šildymui, vėsinimui ir distiliavimui.
garo naudojimas
„Steam“ turi didžiulį pramoninį ir ekonominį pritaikymą. Pažiūrėkime, kurie yra geriausiai žinomi:
- Gaminti elektrą. Garas yra elektros energijos gamybos pagrindas, kuriam naudojamos garo turbinos. Grandinės logika leidžia valdyti elektrines, naudojančias skirtingą kurą, pvz., branduolinį, anglies ar gamtinių dujų kurą, kur vanduo nuolat kaitinamas, kol užverda, o garai plečiasi, kad sukeltų turbiną – tai darbas, reikalingas elektros energijai gaminti. Tokiu būdu pagaminama apie 90% pasaulio elektros energijos.
- Buitinis naudojimas. Vandens garai naudojami gaminant maistą, valant audinius ir tekstilę, netgi šildant pastatus ir namus. Įvairiam naudojimui virtuvėje ar pastato katile reikalingas tam tikras kuro kiekis.
- Dezinfekcija. Atsižvelgiant į aukštą temperatūrą, kurią gali pasiekti garai, jis naudojamas sterilizuojant grindis, laboratorinę įrangą ir kitas medžiagas, kurioms reikalingas netoksiškas mikrobų ir mikrobų valymo mechanizmas.
- mechaninė jėga. Kaip ir elektrinių atveju, garo energija gali varyti mechanines sistemas, jei reikia plėtrai. Pramonės revoliucijos metu išrastas garo variklis pasinaudojo šia savybe ir naudojo jį kaip energijos šaltinį traukiniams, laivams ir net garo vagonams iki iškastinio kuro atradimo.
Tikiuosi, kad naudodamiesi šia informacija galėsite daugiau sužinoti apie dujų ir garų skirtumus ir kiekvieno iš jų savybes.