nyckelskillnad – gas vs vapor
Gasfas är en av de fyra grundläggande faserna av all materia tillsammans med fast fas, flytande fas och plasma. Gaser kan tydligt särskiljas från fasta och flytande faser eftersom atomerna, till skillnad från i fasta eller vätskor, är i fri rörelse och sprids runt en behållare. Gas och ånga verkar båda lika på grund av sin transparens, men är två distinkta faser som materia kan existera. Den viktigaste skillnaden mellan gas och ånga är att gas endast existerar i ett fysiskt tillstånd medan ånga kan samexistera med ett annat fysiskt tillstånd.
Vad är gas?
Gas i naturen kan göras av ett enda element eller en kombination av atomer. Det är dock en mycket liten molekyl. Till exempel, om gruppen av halogen i det periodiska systemet beaktas, existerar fluor och klor som gaser medan brom finns som en vätska och jod som ett fast ämne. Detta beror på att storleken på atomen ökas nedåt i gruppen av halogen och att stora molekyler inte kan erhålla fri rörelse tillstånd på grund av de intermolekylära interaktionerna.
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 förklarat enligt de termodynamiska parametrarna såsom temperatur, tryck, etc. Gas har inte utsatts för en fasförändring, vilket innebär att den bara existerar som en gas och kommer inte att genomgå fasförändringar om inte särskilda villkor ges. Därför kallas det ett enfasiskt ämne.
Följande diagram visar de relativa positionerna för gasfasen och ångfasen. Här är ångfasen belägen i en lägre temperatur än den kritiska punkttemperaturen. Gasfasen ligger över den kritiska punkten.
Figur 01: Relativa positioner för gasfas och ångfas
Vad är Vapor?
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 från en fasförändring, och den kan genomgå en fasförändring igen. Därför heter det ett flerfasiskt 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. Samexistensen av ånga med dess flytande fas är möjlig eftersom dess medeltemperatur ligger under den kritiska punkten. Den kritiska punkten är den temperatur och det tryck vid vilka en gas och en vätska inte kan särskiljas. Endast gaser kan existera över den kritiska punkten; således kan en gas inte samexistera med en vätska. Till exempel är ånga vattenånga i hög temperatur medan den vid rumstemperatur är en vätska.
Ett bra exempel på ång-vätska-jämvikt under normala förhållanden är jämvikten mellan etanol och dess ånga. Följande diagram visar hur dessa två faser är relaterade.
Figur 02: Ånga-vätskejämviktsblandning av etanol och vatten
Vad är skillnaden mellan gas och ånga?
Gas vs Vapor |
|
| En gas kan bara existera i en termodynamisk fas. | Ånga kan samexistera med dess flytande fas. |
| Fysisk tillstånd | |
| Gas är ett grundläggande tillstånd av materia. | Ånga är ett tillfälligt tillstånd av förändring av en vätska eller ett fast ämne. |
| Nature | |
| Alla gaser är inte ångor. | Alla ångor är gaser. |
| Properties | |
| Gaser är osynliga. | Vapor kan vara synlig. (Ex: vattenånga kan ses som ett moln.) |
| Fasändring | |
| Gas står inte inför en fasförändring | Vapor 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. |
| Formation | |
| Gas bildas inte. | Ånga bildas antingen genom kokning eller avdunstning |
| Kritisk punkt | |
| Temperaturen på en gas är över den kritiska punkten. | Temperaturen för en ånga är under den kritiska punkten men över kokpunkten för den speciella vätskan eller fasta substansen. |
| Blir ner | |
| Gaser lägger sig inte på marken. | Vapor lägger sig på marken. |
Sammanfattning – Gas vs Vapor
Gas är placerad ovanför den kritiska punkten medan ånga är belägen under den kritiska punkten. Ingen flytande fas 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 existerar i ett fysiskt tillstånd medan ånga kan samexistera med ett annat fysiskt tillstånd.
