Plazma kontra gaz
Materia ma inny status. Rozpoznajemy głównie trzy stany jako stałe, ciekłe i gazowe. Poza tymi głównymi formami mogą istnieć nieco inne stany, w których materia nie wykazuje wszystkich cech głównych stanów. Plazma jest jednym z takich stanów.
Gaz
Gaz jest jednym ze stanów, w których istnieje materia. Ma przeciwstawne właściwości od ciał stałych i cieczy. Gazy nie mają kolejności i zajmują dowolne miejsce. Poszczególne cząstki gazu są oddzielone i znajdują się między nimi w dużej odległości w mieszaninie gazu w porównaniu z roztworem lub ciałem stałym. Dlatego nie mają silnych sił międzycząsteczkowych. Na ich zachowanie duży wpływ mają takie zmienne, jak temperatura, ciśnienie itp. Gdy stosowane jest wysokie ciśnienie, gazy zmniejszają objętość, a po zwolnieniu ciśnienia rozszerzają się i wypełniają całą daną przestrzeń. Atmosfera składa się z różnych rodzajów i ilości gazów. Niektóre gazy są dwuatomowe (azot, tlen), a inne jednoatomowe (argon, hel). Istnieją gazy składające się z jednego pierwiastka (gazu tlenowego), a niektóre mają połączone jeszcze dwa pierwiastki (dwutlenek węgla, tlenek azotu). Gazy mogą być bezbarwne lub bezbarwne. Normalnie barwny gaz wydawałby się naszym gołym okiem bezbarwny, gdyby był rozłożony w dużej objętości. Niektóre gazy mają charakterystyczny zapach (siarkowodór). W większości przypadków bardzo trudno jest rozpoznać gaz, jeśli nie ma on charakterystycznych właściwości fizycznych. Naukowcy tacy jak Robert Boyle, Jacques Charles, John D alton, Joseph Gay-Lussac i Amedeo Avogadro badali różne właściwości fizyczne gazów i ich zachowania. Znamy prawa gazu doskonałego i gazu rzeczywistego, które przedstawili. Gaz doskonały to pojęcie teoretyczne, które wykorzystujemy w naszych badaniach. Aby gaz był idealny, powinien mieć następujące cechy. Jeśli brakuje jednego z nich, gaz nie jest uważany za gaz doskonały.
• Siły międzycząsteczkowe między cząsteczkami gazu są pomijalne.
• Cząsteczki gazu są uważane za cząstki punktowe. Dlatego w porównaniu z przestrzenią, w której zajmują cząsteczki gazu, objętości cząsteczek są nieznaczne.
Gaz doskonały charakteryzuje się trzema zmiennymi: ciśnieniem, objętością i temperaturą. Poniższe równanie definiuje gazy doskonałe.
PV=nRT=NkT
Dla gazu, gdy jedno lub oba powyższe założenia są nieważne, wtedy gaz ten jest nazywany gazem rzeczywistym. W środowisku naturalnym mamy do czynienia z prawdziwymi gazami. Rzeczywisty gaz różni się od idealnego stanu przy bardzo wysokich ciśnieniach i niskich temperaturach.
Plazma
Jest to stan skupienia podobny do gazu, ale ma kilka różnic. Podobnie jak gaz, plazma nie ma dokładnego kształtu ani objętości. Wypełnia daną przestrzeń. Różnica polega na tym, że chociaż jest w stanie gazowym, część cząstek jest zjonizowana w plazmie. Dlatego plazma zawiera naładowane cząstki, takie jak jony dodatnie i ujemne. Ta jonizacja może być przeprowadzona różnymi metodami. Jedną z metod jest ogrzewanie. Ponadto plazmę można generować przez zastosowanie promieniowania elektromagnetycznego, takiego jak mikrofala lub laser. Promieniowania te powodują dysocjację wiązań, a tym samym generują naładowane cząstki. Ponieważ istnieje znaczna ilość naładowanych cząstek, plazma może przewodzić prąd. Ze względu na szczególne właściwości wymienione powyżej, plazma jest uważana za odrębny stan materii oddzielony od ciała stałego, cieczy lub gazu.
Jaka jest różnica między gazem a plazmą?
• Plazma zawiera stale naładowane cząstki w porównaniu z gazami.
• Plazma może przewodzić elektryczność lepiej niż gazy.
• Ponieważ plazma zawiera naładowane cząstki, lepiej reagują na pole elektryczne i magnetyczne niż gazy.
