הבדל מפתח - גז לעומת אדים
פאזה גזית היא אחד מארבעת השלבים הבסיסיים של כל החומר יחד עם פאזה מוצקה, פאזה נוזלית ופלזמה. ניתן להבחין בבירור בין גזים לשלבים מוצקים ונוזליים מכיוון שבניגוד למוצקים או נוזלים, האטומים נמצאים בתנועה חופשית והם מפוזרים בכל מיכל. גז ואדי שניהם נראים דומים בגלל השקיפות שלהם, אבל הם שני שלבים נפרדים שחומר יכול להתקיים. ההבדל העיקרי בין גז לאדים הוא שגז קיים רק במצב פיזי אחד ואילו אדים יכולים להתקיים יחד עם מצב פיזי אחר.
מה זה גז?
גז בטבע יכול להיות עשוי מיסוד בודד או משילוב של אטומים.עם זאת, זוהי מולקולה קטנה מאוד. לדוגמה, אם מתייחסים לקבוצת ההלוגן בטבלה המחזורית, פלואור וכלור קיימים כגזים ואילו ברום קיים כנוזל ויוד כמוצק. הסיבה לכך היא שגודל האטום גדל במורד קבוצת ההלוגן ומולקולות גדולות אינן יכולות להשיג מצב של תנועה חופשית עקב האינטראקציות הבין-מולקולריות.
גז הוא חומר שקיים רק במצב אחד, שהוא הפאזה הגזית. זה נקרא מצב תרמודינמי. מצב תרמודינמי הוא מצבה של מערכת המוסברת על פי הפרמטרים התרמודינמיים כגון טמפרטורה, לחץ וכו'. הגז לא התמודד עם שינוי פאזה, כלומר הוא קיים רק כגז ולא יעבור שינויי פאזה אלא אם יינתנו תנאים מיוחדים. לכן, הוא נקרא חומר מונופאזי.
התרשים הבא מציג את המיקומים היחסיים של הפאזה הגזית ושל שלב האדים. כאן, שלב האדים ממוקם בטמפרטורה נמוכה יותר מטמפרטורת הנקודה הקריטית. השלב הגזי נמצא מעל הנקודה הקריטית.
איור 01: מיקומים יחסיים של פאזה גזית ופאזה אדים
מה זה אדים?
ניתן להגדיר אדים כחומר שנמצא בשלב הגז ויכול להתקיים במקביל עם פאזה נוזלית. ההגדרה הזו נראית קצת מבלבלת, אבל מה שקורה כאן הוא שהאדים נמצאים בשיווי משקל עם נוזל. נוזל זה מכיל את אותן מולקולות כמו האדים. אדים נוצרים משינוי פאזה, והוא יכול לעבור שוב שינוי פאזה. לכן, הוא נקרא כחומר רב פאזי. אדים אינם מצב של חומר כמו גז. המעבר של גז לנוזל מתרחש על ידי עיבוי ואחריו היווצרות טיפת נוזל וצמיחתו. דו-קיום של אדים עם הפאזה הנוזלית שלו אפשרי מכיוון שהטמפרטורה הממוצעת שלו היא מתחת לנקודה הקריטית. הנקודה הקריטית היא הטמפרטורה והלחץ שבהם לא ניתן להבחין בין גז ונוזל.רק גזים יכולים להתקיים מעל הנקודה הקריטית; לפיכך, גז אינו יכול להתקיים יחד עם נוזל. לדוגמה, קיטור הוא אדי מים בטמפרטורה גבוהה ואילו בטמפרטורת החדר הוא נוזל.
דוגמה טובה לשיווי משקל אדי-נוזל בתנאים רגילים היא שיווי המשקל בין אתנול לאדיו. התרשים הבא מראה כיצד שני השלבים הללו קשורים.
איור 02: תערובת אדי-נוזל של אתנול ומים
מה ההבדל בין גז לאדים?
גז נגד אדים |
|
| גז יכול להתקיים רק בשלב תרמודינמי אחד. | אדים יכולים להתקיים יחד עם השלב הנוזלי שלו. |
| מצב פיזי | |
| גז הוא מצב בסיסי של חומר. | אדים הוא מצב זמני של שינוי של נוזל או מוצק. |
| טבע | |
| כל הגזים אינם אדים. | כל האדים הם גזים. |
| Properties | |
| הגזים אינם נראים. | האדים עשויים להיות גלויים. (לדוגמה: ניתן לראות אדי מים כענן.) |
| שינוי שלב | |
| גז אינו עומד בפני שינוי פאזה | Vapor חווה שינוי שלב. |
| מקור | |
| גז הוא תמיד גז בטבע. | אדים הוא סוג של גז שנוצר מנוזל או ממוצק. |
| Formation | |
| גז לא נוצר. | אדים נוצרים על ידי רתיחה או אידוי |
| נקודה קריטית | |
| הטמפרטורה של גז היא מעל הנקודה הקריטית. | הטמפרטורה של אדי היא מתחת לנקודה הקריטית אך מעל לנקודת הרתיחה של הנוזל או המוצק המסוים. |
| התיישבות | |
| גזים אינם מתייצבים על הקרקע. | אדים מתיישבים על הקרקע. |
סיכום – גז מול אדים
גז ממוקם מעל הנקודה הקריטית ואילו אדים נמצאים מתחת לנקודה הקריטית.שום שלב נוזלי לא יכול להתקיים מעל הנקודה הקריטית. אדים קיימים גם מתחת לנקודה הקריטית. לכן, ההבדל העיקרי בין גז לאדים הוא שגז קיים רק במצב פיזי אחד ואילו אדים יכולים להתקיים יחד עם מצב פיזי אחר.
