گاز
گاز یکی از حالت‌های ماده است. گازها حجم و شکل مشخصی ندارند. به بیان دیگر، گازها می‌توانند به داخل محفظه‌ای با شکل و حجم مشخص بروند و در آن گسترده شوند و شکل محفظه را به خود بگیرند.
ذرات تشکیل‌دهنده گاز چیدمان واقعی ندارند. در واقع این ذرات به راحتی می‌توانند از کنار یکدیگر حرکت کنند و فاصله بین آن‌ها می‌تواند افزایش یا کاهش یابد. گازهای زیادی در طبیعت وجود دارند، اما تمام آن‌ها تنها در تعداد کمی ویژگی با یکدیگر اشتراک دارند. مولکول‌های داخل گاز با یکدیگر برخورد می‌کنند و سرعت آن‌ها با توجه به دما و فشار ممکن است کاهش یا افزایش یابد. در بیشتر مواقع، مولکول‌ها برای پر کردن محفظه به طور یکسان در آن پخش می‌شوند.
به طور حتم در دوران کودکی از کف صابون، حباب‌های رنگی ساخته‌اید و از پرواز آن‌ها در اطراف خود لذت برده‌اید. حباب‌های ساخته شده چیزی جز لایه نازکی از صابون نیستند که هوا داخل آن‌ها حبس شده است. هوا چیست؟ هوا گاز است. سوال مهمی که ممکن است مطرح شود آن است که گاز چیست. هر چیزی در کیهان یا انرژی است یا ماده. انرژی شکل‌های مختلفی دارد:
- نور
- گرما
- صوت
- الکتریسیته
- هسته‌ای
ماده فضا اشغال می‌کند و می‌تواند به سه شکل کلی جامد، مایع یا گاز باشد. گاز ماده‌ای است که شکل و حجم مشخصی ندارد. به بیان دیگر، گاز می‌تواند وارد محفظه با شکلی معین شود و شکل محفظه را به خود بگیرد. ذرات تشکیل‌دهنده گاز پس از ورود به محفظه پخش می‌شوند و تمام محفظه را پر می‌کنند. گازهای زیادی در طبیعت وجود دارند، اما تمام آن‌ها تنها در تعداد کمی ویژگی با یکدیگر اشتراک دارند. مولکول‌های داخل گاز به طور مداوم با یکدیگر برخورد می‌کنند و سرعت آن‌ها با توجه به دما و فشار ممکن است کاهش یا افزایش یابد. اما این مولکول‌ها برای پر کردن محفظه در بیشتر مواقع به طور یکسان در آن پخش می‌شوند.
حرکت مولکول‌های ذرات تشکیل‌دهنده گاز بدان معنا است که گاز، انرژی جنبشی زیادی دارد. انرژی جنبشی به دلیل حرکت ذرات در گاز ایجاد می‌شود. همچنین، گازها می‌توانند فشرده شوند. مولکول‌های گاز می‌توانند تحت فشار زیاد به یکدیگر نزدیک شوند. به بیان دیگر، با تحت فشار دادن گاز، مولکول‌های آن را مجبور می‌کنیم در فاصله نزدیک‌تری نسبت به یکدیگر قرار گیرند. علاوه بر داشتن انرژی جنبشی زیاد و قابلیت فشرده شدن تحت فشار زیاد، مولکول‌های گاز می‌توانند از ناحیه‌ای به ناحیه دیگر بروند. به این نکته توجه داشته باشید که نیروی جاذبه تاثیری بر جهت جریان گاز ندارد.
با توجه به آن‌که گازها می‌توانند از ناحیه‌ای به ناحیه دیگر جریان داشته باشند، آن‌ها را می‌توانیم به عنوان ماده سیال نیز در نظر بگیریم. ویژگی مهم دیگر گازها آن است که دمای ذوب و دمای جوش آن‌ها کمتر از دمای اتاق (۲۵ درجه سانتی‌گراد) است. گازها به دلیل فاصله بین ذرات آن‌ها دیده نمی‌شوند. شاید از خود بپرسید پس چگونه می‌توانیم گازهای مختلف را شناسایی کنیم. برای شناسایی گازها از ویژگی‌هایی مانند فشار، حجم، تعداد ذرات بر واحد حجم و دما استفاده می‌کنیم. گازها کاربردهای مهمی در زندگی روزمره دارند و در آشپزی، تحقیقات علمی یا پزشکی از آن‌ها استفاده می‌شود.