המצב הגזי של חומרים הוא תופעה מעניינת ביותר, יחד עם החומרים אשר רוכשים תכונות שימושיות רבות. לדוגמה, גזים נדחסים בקלות. הם מסתגלים לנפח ולצורת המיכל שהם ממלאים. למה זה קורה? מדוע גזים נדחסים בקלות? כיצד ניתן להסביר זאת באופן מדעי? גלה במאמר!
למה גזים נדחסים בקלות?
צלילה היא צלילה מתחת למים כאשר צולל צולל מתחת למים עם מיכל מלא בחמצן דחוס. הלחץ בציוד הצלילה הנפוץ ביותר הוא בין 200 ל-300 אטמוספרות.
גזים נבדלים ממצבים פיזיקליים אחרים של חומרים בכך שהם נוטים להתרחב באופן שיחזור על הצורה וימלא את כל נפח המאגר. אולם, בניגוד לכך, ניתן לדחוס גזים גם באופן שניתן להכניס כמות קטנה יחסית שלהם לתוך מאגר בעל נפח קטן יחסית. אז, אם האוויר מהתקןמיכל צלילה מועבר למיכל אחר עם לחץ אטמוספרי של 1 אטמוספירה, ואז הנפח של מיכל זה צריך להיות כ-2500 ליטר.
צפיפות גז ודחיסה
דחיסה היא מדד לכמה הצפיפות והנפח של חומר יכולים להשתנות כאשר הוא מונח בלחץ. אם נלחץ על מוצק או נוזל, למעשה אין שינוי בנפח. האטומים, היונים או המולקולות המרכיבות מוצק או נוזל קרובים מאוד זה לזה. אין רווח בין החלקיקים הבודדים, כך שהם לא יכולים להתעבות.
תיאוריה קינטית-מולקולרית מסבירה מדוע גזים ניתנים לדחיסה בקלות (במיוחד בהשוואה לנוזלים או למוצקים). גזים נוטים להידחס בקלות מכיוון שהם כמות גדולה של חלל ריק בין חלקיקי גז. זו הסיבה שהגז נדחס בקלות. בטמפרטורת החדר ובלחץ סטנדרטי, המרחק הממוצע בין מולקולות הגז הוא בערך פי עשרה מקוטר המולקולות עצמן. כאשר הגז נדחס, כמו בעת מילוי מיכל צלילה, החלקיקים מתקרבים זה לזה.
יישום של תכונות דחיסה גבוהות של גזים
גזים דחוסים משמשים במצבים רבים. בבתי חולים ניתן לרוב חמצן דחוס לחולים עם ריאות פגועות כדי לעזור להם לנשום. אם המטופל עובר ניתוח גדול, סביר להניח שההרדמה תהיה קסנון, כלומר באמצעות גז דחוס. ריתוך דורש אש חמה מאוד שנוצרת על ידי קומפרסיםתערובות אצטילן וחמצן. גריל ברביקיו רבים מונעים על ידי פרופאן דחוס.
סיכום
גזים נדחסים בקלות רבה יותר ממוצקים או נוזלים מכיוון שיש הרבה חלל ריק בין המולקולות שלהם. תכונה זו של גז נמצאת בשימוש נרחב בתחומים רבים בחיי האדם.
