Паровая, или газовая, фаза

Газовая (паровая) фаза — состояние вещества, в котором молекулы обладают энергией, достаточной для преодоления сил притяжения, и свободно движутся, заполняя весь объём. Паром называют газ вблизи состояния насыщения, который легко конденсируется при охлаждении или сжатии; хладагенты в холодильном цикле работают именно в области пара.

Когда жидкое вещество поглощает больше теплоты, его молекулы начинают вибрировать с большей силой. Следовательно, молекулы вещества в газообразной фазе обладают большим количеством энергии, чем в жидкой. Дополнительная энергия преодолевает все силы притяжения между молекулами. Они больше не связаны друг с другом. Молекулы газа движутся с высокой скоростью. По этой причине газ не может сохранить размер или форму.

Недостаток структуры означает, что газы прекрасно сжимаются. Они также движутся и поддерживают наибольшее расстояние между молекулами, полностью заполняя сосуд, в котором находятся. В данном состоянии они непрерывно сталкиваются друг с другом и со стенками сосуда. Если газ не хранить в закрытом контейнере, он распространится в окружающую среду.

Пар — это газ, который существует в состоянии, позволяющем ему легко вернуться к жидкой фазе. Когда потенциальная энергия добавляется к жидкости при надлежащей температуре, некоторые молекулы поглощают достаточно энергии и вырываются на свободу с поверхности жидкости. После попадания в окружающую среду некоторые молекулы смешиваются с атмосферой, а другие, после передачи энергии атмосфере, возвращаются в жидкость. Молекулы, у которых достаточно энергии для разрушения связи и освобождения из жидкости, классифицируют как пар.

При добавлении энергии пару его внутренняя кинетическая энергия увеличивается. Данный процесс поднимает температуру пара, в результате чего его молекулы становятся более энергичными. В таком состоянии труднее вернуть молекулы в жидкое состояние. Когда температура пара поднимается до уровня, который намного выше температуры изменения состояния с жидкого на газообразное, молекулы классифицируют как газ.

Пар — это газ? Разница между паром и газом

Пар — это газообразное состояние вещества при температуре ниже критической, когда его можно превратить в жидкость одним сжатием без охлаждения. Газ в узком смысле — то же вещество выше критической температуры: никаким давлением его не сжижить, пока не охладишь. Для воды критическая температура 374 °C, поэтому водяной пар при 100 °C — пар; кислород с критической температурой −118 °C при комнатной температуре — газ.

Поэтому CO₂-установки при жаре работают в транскритическом режиме: выше 31 °C углекислота не конденсируется. Что происходит с паром при нагреве — в статье перегретый пар.

Частые вопросы

Чем пар отличается от газа?

Пар — газообразное состояние вещества при температуре ниже критической, когда его можно сжижить давлением; газом обычно называют вещество выше критической температуры или далеко от насыщения.

Что такое газовая фаза?

Агрегатное состояние, в котором частицы слабо взаимодействуют, движутся хаотически и занимают весь предоставленный объём.

Пар — это газ?

Пар — газообразное состояние вещества ниже критической температуры, когда его можно сжижить одним сжатием; выше критической температуры то же вещество называют газом.

Читайте также

• Твердая и жидкая фаза
• Скрытая теплота парообразования