ก๊าซและไอน้ำมักถูกเรียกว่าหลอมเหลวในขอบเขตของฟิสิกส์และเคมี ทั้งสองมีลักษณะแตกต่างกัน ดังนั้นควรปฏิบัติต่างกันในแง่ของการใช้งานที่มี มีหลายอย่าง ความแตกต่างระหว่างก๊าซและไอน้ำ.
ในบทความนี้ เราจะบอกคุณเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างก๊าซและไอน้ำ ลักษณะเฉพาะของก๊าซแต่ละชนิด และการรู้วิธีแยกความแตกต่างนั้นสำคัญเพียงใด
ก๊าซคืออะไร
แก๊สคือสารที่ไม่สามารถกลายเป็นของเหลวได้เมื่อมีแรงดัน ก๊าซเป็นสถานะของสสาร ที่อุณหภูมิห้อง ก๊าซยังคงเป็นก๊าซในสภาวะธรรมชาติ. ในการเปลี่ยนเฟส คุณต้องเปลี่ยนความดันและอุณหภูมิ
ก๊าซสามารถถูกบีบอัดได้ง่าย แต่ไม่ง่ายเหมือนไอน้ำ ซึ่งยังคงอยู่ในสถานะเปลี่ยนผ่านคงที่ ก๊าซใช้พื้นที่มากกว่าของเหลวหรือของแข็ง อนุภาคไอจะคงรูปร่างที่แน่นอน ซึ่งจะถูกตรวจสอบเมื่อดูด้วยกล้องจุลทรรศน์ ในขณะที่ก๊าซไม่มีรูปร่างที่แน่นอน
ก๊าซที่มนุษย์ใช้คือก๊าซธรรมชาติที่เกิดจาก ไอระเหยจากซากดึกดำบรรพ์ซึ่งมีเทนคิดเป็น 90%. ก๊าซธรรมชาติมีราคาถูกกว่าน้ำมันมาก ดังนั้นจึงใช้ในบ้านเพื่อให้ความร้อนและปรุงอาหาร มันไม่ได้ผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากนัก ดังนั้นจึงถือว่าเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าน้ำมันและถ่านหิน .
ไอน้ำคืออะไร
ไอเป็นสถานะของสสารที่สารอยู่ในเฟสของก๊าซที่อุณหภูมิและความดันเฉพาะ ไอน้ำสามารถสร้างขึ้นจากของเหลวและของแข็งได้โดยใช้ความร้อนหรือโดยการลดความดัน
คุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดประการหนึ่งของไอน้ำคือความสามารถในการขยายและใช้พื้นที่ที่มีอยู่ นี่เป็นเพราะโมเลกุลของไอสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระและไม่มีโครงสร้างที่กำหนดไว้เช่นเดียวกับของแข็งและของเหลว
ไอน้ำมีความสามารถในการถ่ายเทความร้อน เนื่องจากโมเลกุลของไอระเหยมีพลังงานจลน์สูง จึงสามารถถ่ายโอนพลังงานนี้ไปยังวัตถุอื่นๆ ผ่านการชนกันของโมเลกุล นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในระบบทำความร้อนและความเย็นส่วนใหญ่ ซึ่งไอน้ำถูกใช้เพื่อถ่ายเทความร้อนจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง
ไอยังมีความหนาแน่นต่ำกว่าของเหลวและของแข็งมาก ด้วยเหตุผลนี้ ไอระเหยจึงลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศและก่อให้เกิดเมฆและฝนได้ คุณสมบัตินี้ยังมีประโยชน์ในการกลั่น โดยใช้ไอน้ำเพื่อแยกส่วนประกอบต่างๆ ของสารผสม
ประเภทของไอน้ำ
ไอน้ำมีหลายประเภท ประเภทของไอน้ำถูกแบ่งตามรูปแบบที่ได้รับขึ้นอยู่กับบริบทที่พบ มาดูหลัก:
- ไอน้ำควบแน่น ที่มีความดันที่อุณหภูมิคงที่หรือทำให้เย็นลงที่ความดันคงที่
- ไอน้ำ เป็นก๊าซที่เกิดขึ้นเมื่อน้ำร้อนถึง 100ºC เมื่อเดือดหรือน้ำแข็งระเหิด ไม่มีกลิ่นและไม่มีสี
- ไอน้ำทำหน้าที่เป็น แรงขับหลังกังหัน เพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้าหรือเครื่องกล
- การปรุงอาหารด้วยไอน้ำเป็นวิธีการปรุงอาหารเพื่อเตรียมอาหาร
- พลังขับเคลื่อนของกองทัพเรือ. ใช้กับเรือขับเคลื่อนล้อข้าง
- การขับเคลื่อนรถจักรไอน้ำ.
ความแตกต่างระหว่างแก๊สและไอน้ำ
เราคงเห็นแล้วว่าคำว่าแก๊สกับไอน้ำมักจะสับสนแต่ พวกมันเป็นสสารสองสถานะที่แตกต่างกัน. แม้ว่าทั้งคู่จะเป็นของไหลในสถานะก๊าซ แต่ก็มีความแตกต่างที่สำคัญบางประการระหว่างพวกมัน
ก๊าซหมายถึงสารที่อยู่ในเฟสของก๊าซที่อุณหภูมิและความดันห้อง ในขณะที่ไอหมายถึงสารที่อยู่ในสถานะของก๊าซที่อุณหภูมิและความดันเฉพาะ นั่นคือ ก๊าซเป็นของเหลวที่พบในสภาพธรรมชาติ ในขณะที่ไอเกิดขึ้นเมื่อความดันของของเหลวหรือของแข็งถูกทำให้ร้อนหรือลดลง
ข้อแตกต่างอีกประการหนึ่งคือก๊าซมีองค์ประกอบทางเคมีที่กำหนดไว้ ในขณะที่ไอระเหยสามารถเป็นส่วนผสมของสารต่างๆ ในเฟสของก๊าซ ตัวอย่างเช่น อากาศที่เราหายใจเป็นส่วนผสมของก๊าซ ในขณะที่ไอน้ำเป็นส่วนผสมของโมเลกุลของน้ำในเฟสของก๊าซ
นอกจากนี้ ก๊าซมีความหนาแน่นต่ำกว่าของเหลวและของแข็งมากในขณะที่ไอระเหยอาจมีความหนาแน่นใกล้เคียงหรือมากกว่าของเหลวที่พวกมันสร้างขึ้น เนื่องจากไอระเหยเกิดจากของเหลวหรือของแข็งที่มีความหนาแน่นสูงกว่าก๊าซมาก
สำหรับการใช้งานจริง ก๊าซมักถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงหรือในกระบวนการทางเคมี ส่วนไอระเหยจะถูกนำไปใช้ในการให้ความร้อน การทำความเย็น และการกลั่น รวมถึงการใช้งานอื่นๆ
การใช้ไอน้ำ
Steam มีการใช้งานทางอุตสาหกรรมและเศรษฐกิจมากมายมหาศาล มาดูกันว่าอันไหนเป็นที่รู้จักดีที่สุด:
- ผลิตไฟฟ้า. ไอน้ำเป็นกุญแจสำคัญในการผลิตกระแสไฟฟ้าซึ่งใช้กังหันไอน้ำ ตรรกะของวงจรทำให้สามารถเดินเครื่องโรงไฟฟ้าโดยใช้เชื้อเพลิงต่างๆ เช่น นิวเคลียร์ ถ่านหิน หรือก๊าซธรรมชาติ ซึ่งน้ำจะได้รับความร้อนอย่างต่อเนื่องจนเดือด และไอน้ำขยายตัวเพื่อขับเคลื่อนกังหัน ซึ่งเป็นงานที่จำเป็นในการผลิตกระแสไฟฟ้า ไฟฟ้าประมาณ 90% ของโลกผลิตด้วยวิธีนี้
- ใช้ในประเทศ ไอน้ำใช้สำหรับทำอาหาร ทำความสะอาดผ้าและสิ่งทอ และแม้แต่ทำความร้อนในอาคารและบ้าน การใช้งานต่างๆ เหล่านี้ ไม่ว่าจะเป็นในครัวหรือในหม้อน้ำของอาคาร ล้วนต้องใช้เชื้อเพลิงจำนวนหนึ่ง
- ฆ่าเชื้อโรค. ด้วยอุณหภูมิสูงที่ไอน้ำสามารถเข้าถึงได้ จึงใช้ในกระบวนการฆ่าเชื้อสำหรับพื้น อุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการ และวัสดุอื่นๆ ที่ต้องใช้กลไกที่ไม่เป็นพิษในการทำความสะอาดเชื้อโรคและเชื้อโรค
- แรงทางกล ในกรณีของโรงไฟฟ้า พลังงานไอน้ำสามารถขับเคลื่อนระบบกลไกได้ตามความจำเป็นสำหรับการขยายตัว เครื่องจักรไอน้ำที่ประดิษฐ์ขึ้นในช่วงปฏิวัติอุตสาหกรรมใช้ประโยชน์จากคุณสมบัตินี้และใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับรถไฟ เรือ และแม้แต่รถยนต์ไอน้ำก่อนที่จะมีการค้นพบเชื้อเพลิงฟอสซิล
ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างก๊าซและไอน้ำ และลักษณะเฉพาะของก๊าซแต่ละชนิด