Plyn vs plazma: Rozdíl a srovnání

Existují čtyři skupenství hmoty: pevná látka, kapalina, plyn a plazma. Například plyn může být složen z jednotlivých atomů (jako vzácné plyny neon) nebo elementárních molekul, jako je kyslík, sestávajících z různých atomů.

Atomy nebo molekuly, kterým byl odstraněn jeden nebo více orbitálních elektronů (nebo ve vzácných případech byl přidán jeden elektron navíc) a volné elektrony se spojí za vzniku plazmy.

Key Takeaways

1. Plyn je stav hmoty bez pevného tvaru nebo objemu, zatímco plazma je ionizovaný stav hmoty obsahující nabité částice.
2. Plyn se skládá z atomů nebo molekul v neustálém pohybu, zatímco plazma obsahuje ionty a volné elektrony, které mu umožňují vést elektřinu.
3. Plazma se nachází ve vysoce energetických prostředích, jako jsou hvězdy a blesky, zatímco plyn je častěji pozorován v každodenním životě.

Plyn vs plazma 

Plyn je látka, která nemá pevnou velikost ani tvar. Když jste uvnitř uzavřené nádoby, plyn se rozšíří a naplní nádobu. Příkladem plynu je vzduch, který dýcháte. Plazma je vysoce nabitý a ionizovaný plyn, ve kterém byly elektrony odstraněny z atomů, což má za následek směs kladně nabitých iontů a záporně nabitých volných elektronů.

Nedefinovaný tvar a objem charakterizují stav látky známé jako „plyn“. Na rozdíl od plynů mají pevné látky a kapaliny takovou nižší hustotu.

Mezi částicemi s velkou kinetickou energií je velký prostor. Částice se rychle pohybují a interagují, což způsobuje, že se rozptylují nebo rozprostírají, dokud nejsou rovnoměrně rozmístěny po celém objemu nádoby.

Čtvrtý stav hmoty se označuje jako plazma. Zahříváním plynu, dokud jeho elektrony nemají dostatek energie, aby unikly sevření kladně nabitého jádra, vzniká plazma.

Ionty vznikají, když se molekulární spojení přeruší a atomy přijímají nebo ztrácejí elektrony. K vytvoření plazmatu lze použít laser, mikrovlnný generátor nebo jiné silné elektromagnetické pole.

Srovnávací tabulka  

Parametry srovnání	Plyn	Plazma
Styl	3. stav hmoty	4. stav hmoty
Definice	látka nebo hmota ve stavu, kdy se volně rozpíná, aby zaplnila celou kapacitu nádoby, bez stanoveného tvaru (na rozdíl od pevné látky) nebo objemu (na rozdíl od kapaliny).	ionizovaný plyn s procentem kladných iontů a volných elektronů, který nezpůsobuje téměř žádný celkový elektrický náboj, při nízkých tlacích nebo extrémně vysokých teplotách
Vodivost elektrického proudu	Velmi nízký	Velmi vysoko
Kapacita samostatného provozu	Jedna	Dva nebo více
Distribuce rychlosti	Maxwellovský	nemaxwellovské
Interakce v molekulách	Dvojitý	Collective

Co je to plyn?

S pevným, kapalným a plazmovým jako dalšími třemi skupenstvími hmoty, které tvoří čtyři základní skupenství hmoty, je plyn jeden.

Jednotlivé atomy (jako je vzácný plyn jako neon), elementární molekuly nebo složité molekuly složené z různých atomů mohou tvořit čistý plyn (např. oxid uhličitý).

Směs plynů, jako je vzduch, se skládá z různých čistých plynů. Plyn se odlišuje od kapalin a pevných látek obrovským oddělením jednotlivých částic plynu.

V závislosti na teplotě a hustotě může být k dispozici určitý podíl neutrálních částic, v tomto případě se plazma označuje jako částečně ionizovaná.

Částečně ionizované plazmy zahrnují neonové nápisy a osvětlení. Protože plazma není na rozdíl od ostatních tří skupenství hmoty dobře definována, je to věc interpretace a kontextu.

Tlak, objem, počet částic a teplota jsou čtyři fyzikální faktory nebo makroskopické vlastnosti, které znesnadňují okamžité pozorování většiny plynů.

Vědci Robert Boyle, Jacques Charles, John Dalton, Joseph Gay-Lussac a Amedeo Avogadro soustavně pozorovali tyto čtyři charakteristické rysy pro různé plyny v různých prostředích.

Jejich komplexní výzkum nakonec vyústil v an ideální plyn zákonem vyjádřené matematické spojení mezi těmito vlastnostmi.

Co je plazma? 

Plazma, kterou ve 1920. letech XNUMX. století rozsáhle zkoumal Irving Langmuir, je jedním ze čtyř základních skupenství hmoty. Iontové plyny jsou tvořeny atomy nebo molekulami, které vypustily jeden nebo více orbitálních elektronů a také volné elektrony.

Plazma je nejběžnější formou standardní hmoty ve vesmíru, kromě temné hmoty a mnohem nepolapitelnější temné energie.

Plazma je spojena s hvězdami, jako je ta naše, ale lze ji nalézt také v koncentrovaném médiu uvnitř kupy a možná i v meziplanetárních oblastech.

V závislosti na teplotě a hustotě může být k dispozici určitý podíl neutrálních částic, v tomto případě se plazma označuje jako částečně ionizovaná.

Částečně ionizované plazmy zahrnují neonové nápisy a osvětlení. Protože plazma není na rozdíl od ostatních tří skupenství hmoty dobře definována, je to věc interpretace a kontextu.

V závislosti na teplotě a hustotě může být k dispozici určitý podíl neutrálních částic, v tomto případě se plazma označuje jako částečně ionizovaná.

Částečně ionizované plazmy zahrnují neonové nápisy a osvětlení. Protože plazma není na rozdíl od ostatních tří skupenství hmoty dobře definována, je to věc interpretace a kontextu.

Podle dotčeného jevu musí být látka ionizována, aby mohla být nazývána „plazma“. Jinými slovy, plazma je látka, kterou nelze správně charakterizovat, aniž bychom vzali v úvahu existenci nabitých částic.

Hlavní rozdíly mezi plynem a plazmou 

1. Plyn má binární interakce, zatímco plazma má kolektivní interakce. 
2. Plyn má velmi nízkou elektrickou vodivost, ale plazma má velmi vysokou elektrickou vodivost. 
3. Plyn nezávisle působí na jeden druh, zatímco plazma nezávisle působí na dva nebo více druhů. 
4. Molekuly v plynu jsou extrémně daleko od sebe a mohou být stlačeny, molekuly v plazmatu mají na sobě náboj a některé elektrony jsou odebrány z obalu.
5. V zahřátém plazmatu jsou srážkové interakce slabé, ale srážkové interakce jsou vysoké u plynů.

Reference

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_(physics)
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Gas
3. https://www.livescience.com/53304-gases.html

Poslední aktualizace: 09. srpna 2023