Ключевая разница - газ против пара
Газовая фаза является одной из четырех основных фаз всей материи наряду с твердой фазой, жидкой фазой и плазмой. Газы можно четко отличить от твердой и жидкой фаз, потому что, в отличие от твердых и жидких тел, атомы находятся в свободном движении и распределены по всему сосуду. Газ и пар кажутся похожими из-за их прозрачности, но это две разные фазы, в которых может существовать материя. Ключевое различие между газом и паром заключается в том, что газ существует только в одном физическом состоянии, тогда как пар может сосуществовать в другом физическом состоянии.
Что такое газ?
Газ в природе может состоять из одного элемента или комбинации атомов. Однако это очень маленькая молекула. Например, если рассматривать группу галогенов в периодической таблице, фтор и хлор существуют в виде газов, тогда как бром существует в виде жидкости, а йод - в виде твердого вещества. Это связано с тем, что размер атома увеличивается по группе галогена, и большие молекулы не могут получить состояние свободного движения из-за межмолекулярных взаимодействий.
Газ – это вещество, которое существует только в одном состоянии – газообразном. Это называется термодинамическим состоянием. Термодинамическое состояние - это состояние системы, объясняемое термодинамическими параметрами, такими как температура, давление и т. д. Газ не подвергался фазовому переходу, что означает, что он существует только как газ и не будет претерпевать фазовые переходы, если не будут заданы особые условия.. Поэтому его называют монофазным веществом.
На следующей диаграмме показано относительное положение газовой и паровой фаз. Здесь паровая фаза находится при более низкой температуре, чем температура критической точки. Газовая фаза находится выше критической точки.
Рисунок 01: Относительное положение газообразной и паровой фаз
Что такое Vapor?
Пар можно определить как вещество, которое находится в газообразной фазе и может сосуществовать с жидкой фазой. Это определение выглядит немного запутанным, но здесь происходит то, что пар находится в равновесии с жидкостью. Эта жидкость содержит те же молекулы, что и пар. Пар образуется в результате фазового перехода, и он может снова претерпевать фазовый переход. Поэтому его называют многофазным веществом. Пар - это не такое состояние вещества, как газ. Переход газа в жидкость происходит путем конденсации с последующим образованием капли жидкости и ее ростом. Сосуществование пара с его жидкой фазой возможно, поскольку его средняя температура ниже критической точки. Критическая точка – это температура и давление, при которых невозможно различить газ и жидкость. Выше критической точки могут существовать только газы; таким образом, газ не может сосуществовать с жидкостью. Например, пар представляет собой водяной пар при высокой температуре, тогда как при комнатной температуре он представляет собой жидкость.
Хорошим примером парожидкостного равновесия в нормальных условиях является равновесие между этанолом и его парами. На следующей диаграмме показано, как связаны эти две фазы.
Рисунок 02: Парожидкостная равновесная смесь этанола и воды
В чем разница между газом и паром?
Газ vs Пар |
|
| Газ может существовать только в одной термодинамической фазе. | Пар может сосуществовать с жидкой фазой. |
| Физическое состояние | |
| Газ – это фундаментальное состояние материи. | Пар – это временное изменение состояния жидкости или твердого тела. |
| Природа | |
| Не все газы являются парами. | Все пары являются газами. |
| Свойства | |
| Газы невидимы. | Может быть виден пар. (Пример: водяной пар можно рассматривать как облако.) |
| Изменение фазы | |
| Газу не грозит фазовый переход | Вейпор испытывает фазовый переход. |
| Происхождение | |
| Газ в природе всегда газ. | Пар – это газ, образованный из жидкости или твердого тела. |
| Формирование | |
| Газ не образуется. | Пар образуется либо при кипении, либо при испарении |
| Критическая точка | |
| Температура газа выше критической точки. | Температура пара ниже критической точки, но выше точки кипения конкретной жидкости или твердого вещества. |
| Успокоиться | |
| Гасы не оседают на землю. | Пары оседают на землю. |
Резюме – Газ против пара
Газ расположен выше критической точки, тогда как пар расположен ниже критической точки. Выше критической точки не может существовать жидкая фаза. Пар также существует ниже критической точки. Таким образом, основное различие между газом и паром заключается в том, что газ существует только в одном физическом состоянии, тогда как пар может сосуществовать в другом физическом состоянии.
