Ero nestemäisen ja kaasumaisen tilan välillä

Kaikki, mikä on fyysisesti olemassa ja jolla on massa, määritellään aineeksi. Esimerkiksi vesipulloasi on asia, samoin kuin siinä oleva vesi. Aamuisin tuntemallasi laiskuudella tai mielessäsi olevilla ajatuksilla ei ole kuitenkaan merkitystä, koska niitä ei ole fyysisesti olemassa eikä niillä ole massaa. Nyt kun tiedämme, mikä on asia, voimme lisätä tähän sanomalla, että asiaa on neljä valtiota. Nämä ovat plasma-, kiinteitä, nestemäisiä ja kaasumaisia ​​tiloja. Kolme viimeistä ovat aineen perus- tai tavanomaiset tilat. Melkein kaikki, mikä luokitellaan aineeksi, voidaan muuttaa mihin tahansa näistä kolmesta tilasta, kunhan tietyt ehdot täyttyvät. Näitä voivat olla paineen, lämpötilan muutokset jne. Huomaa, että vaikka melkein kaikki aines voidaan muuntaa tilasta toiseen, huoneenlämpötilassa se vie jonkin tietyn tilan. Esimerkiksi H2O on kemiallinen kaava vedelle, joka on nestemäisessä tilassa huoneenlämpötilassa, mutta josta voi tulla myös jäätä (kiinteä tila) tai höyryä (kaasumainen).

Ero neste- ja kaasumaisten tilojen välillä on molekyylitasoilla, ts. Johtuen niiden molekyylien erilaisista ominaisuuksista, joista ne koostuvat. Mikä tahansa neste koostuu pienistä hiukkasista, jotka värisevät alkuperäisessä asennossaan tai sen välittömässä läheisyydessä. Hiukkasia pitävät yhdessä molekyylien väliset voimat. Tietyllä nestemassalla on kiinteä tilavuus, ts. Alueen miehitys pysyy kiinteänä. Jos kaataa nestettä astiaan, neste vie alueen, joka on yhtä suuri kuin sen tilavuus. Tämä ei pidä paikkaansa kaasumaisessa tilassa olevaa ainetta. Kaikista kaasuista koostuvat pienet hiukkaset voivat liikkua vapaasti. Ne voivat liikkua missä tahansa satunnaisesti ja näiden hiukkasten väliset vetovoimat ovat hyvin alhaiset. Ne ovat pienempiä kuin nesteessä olevat voimat, ja siksi kaasun liikettä kutsutaan satunnaisliikkeeksi, kun taas nesteen liikettä kutsutaan virtaukseksi. Lisäksi kaasun tilavuus ei ole kiinteä toisin kuin neste. Koska hiukkaset ovat satunnaisessa liikkeessä, ne voivat liikkua vapaasti minne tahansa. Siksi kaasu vie säiliön tilavuuden. Tämä tarkoittaa, että jos säiliöön suljetaan kaasua, sen tilavuus on sama kuin säiliön tilavuuden. Hiukkaset leviävät ja vievät niin paljon aluetta kuin pystyvät. Jos sama määrä kaasua siirretään sitten suurempaan säiliöön, kaasuhiukkaset vievät tällöin suuremman tilavuuden. Määrä on siten lisääntynyt. Siksi on turvallista sanoa, että kaasun tilavuus ei ole kiinteä.

Heikommista vetovoimista johtuen hiukkasilla on niiden välillä suuret tilat kaasumaisessa tilassa. Sitä vastoin nesteessä olevilla hiukkasilla on suhteellisen alhainen tila niiden välillä. Tämä on myös syy kiinteään nestetilavuuteen kaasun sijasta.
Hiukkasten energia on toinen alue, jolla kaasu ja neste ovat erilaisia. Hiukkasten energia määrää myös niiden väliset tilat ja siten aineen tilan. Kaasun hiukkasilla on suurin energia kolmesta perustilasta. Siksi hiukkaset liikkuvat hyvin ja levittävät siksi niin paljon kuin pystyvät. Nesteen hiukkasilla on kuitenkin alhaisempi energia kuin kaasulla. Siksi ne pysyvät yleensä lähellä alkuperäisiä asemiaan, kunhan muut olosuhteet pysyvät samoina.

Yhteenveto eroista pisteinä

• Neste koostuu pienistä hiukkasista, jotka värisevät alkuperäisessä asennossaan tai sen välittömässä läheisyydessä; kaasu koostuu hiukkasista, jotka voivat liikkua vapaasti minne tahansa

• Kaasun liike on satunnainen; nesteen liikettä kutsutaan virtaukseksi

• Nesteissä on voimakkaampia molekyylien välisiä vetovoimia kuin kaasuissa

• Kaasun hiukkasten välillä on suurempi etäisyys kuin nesteen

• Kaasun hiukkasilla on suurempi energia kuin nesteellä

• Edellä mainituista syistä johtuu nesteen kiinteä tilavuus, mutta kaasun tilavuus, joka ei ole kiinteä ja joka on yhtä suuri kuin sen säiliön tilavuus, jossa se on