Gāze

Metāla baloni gāzu uzglabāšanai paaugstinātā spiedienā.

Gāze ir vielas agregātstāvoklis, kam raksturīga molekulu haotiska kustība. Gāzēm ir mazs blīvums, maza viskozitāte, tās pieņem trauka formu, kurā tās atrodas. Gāzes paaugstinātā spiedienā ir viegli sašķidrināmas.

Gāzes bieži uzglabā metāla balonos paaugstinātā spiedienā.

Gāzveida vielu uzbūve

Gāzēs attālumi starp atomiem vai molekulām ir daudz lielāki par pašu molekulu izmēriem. Piemēram, pie atmosfēras spiediena trauka tilpums ir desmitiem tūkstošu reižu lielāks par traukā esošo gāzes molekulu tilpumu.

Gāzes ir viegli saspiežamas, jo, gāzi saspiežot, mainās vidējais attālums starp molekulām.

Telpā molekulas kustas ar milzīgu ātrumu - simtiem metru sekundē. Pēc sadursmes tās, līdzīgi biljarda bumbiņām, atlec katra uz savu pusi.

Pēc sadursmes gāzes molekulas, tāpat kā biljarda bumbiņas, atlec katra uz savu pusi

Gāzes molekulu vājie pievilkšanās spēki nespēj noturēt tās citu pie citas. Tāpēc gāzes var neierobežoti izplesties. Tās nesaglabā ne formu, ne tilpumu.

Molekulu triecieni pret trauka sienām rada spiedienu, kas vērsts vienādi visos virzienos.

Plūstamība

Tāpat kā šķidrumus, gāzes raksturo plūstamība. Tā ir vielas spēja plūst pa caurulēm. Gāzēm plūstamība ir ievērojami lielāka nekā šķidrumiem. Ja atver pudelīti ar kādu spēcīgi smaržojošu vielu, tās tvaiki ātri izplūst no pudelītes un jau pēc īsa mirkļa var sajust smaržu. Gāze parasti ir tik retināta viela, ka tās izplūšanu ir grūti pamanīt. Tāpēc gāzēm dažkārt pievieno odorantus — vielas ar stipru smaržu. Ja virtuvē neuzmanības dēļ ir palicis atvērts gāzes krāns, tad par gāzes noplūdi liecina specifiska smaka.

Elektriskā strāva gāzē

Gāzes jonizācija

Parasti gāze elektrisko strāvu nevada, jo tās molekulas vai atomi ir neitrāli. Gāzes elektrovadītspēju var palielināt, jonizējot neitrālos atomus, tas ir, sadalot tos pozitīvajos jonos un elektronos. Šādi radušies elektroni var pievienoties neitrālajiem atomiem un pārvērst tos par negatīvajiem joniem. Līdzās jonizācijai norisinās tai pretējs process rekombinācija — neitrālu atomu vai molekulu rašanās, savstarpēji pievelkoties un apvienojoties pretēju zīmju joniem vai pozitīvajiem joniem pievienojot elektronus.

Lai neitrālu atomu jonizētu, tam jāpievada jonizācijas enerģija, ar kuru tiek pārvarēts atoma kodola un tā elektronu pievilkšanās spēks. Jonizācijas enerģiju atomam var pievadīt mehāniskās enerģijas, siltuma vai elektromagnētiskā starojuma veidā, šīs enerģijas pievadītāju sauc par jonizatoru. Jonizatora darbības laikā gāzē pastāv dinamisks līdzsvars starp laika vienībā jonizēto un rekombinējušos daļiņu pāru skaitu. Jonizatora darbībai beidzoties, turpinās tikai rekombinācija un gāze atkal kļūst par dielektriķi.

Triecienjonizācija ir norise, kurā jonizēto atomu skaits lavīnveidā pieaug, jonizētajai gāzei atrodoties elektriskajā laukā, kurš paātrina brīvās lādētās daļiņas.

Pilnīgi jonizētu gāzi, kurā apmēram vienādās koncentrācijās ir pozitīvie un negatīvie joni, sauc par gāzveida plazmu.

Elektriskā izlāde gāzē

Pamatraksts: Gāzizlāde

Fizikālās parādības, kuras novērojamas gāzē, ja tajā plūst strāva, kopumā sauc par izlādi gāzē.

Nepatstāvīgā izlāde

Nepatstāvīgā izlāde pastāv tad, ja gāzi jonizē ārējs jonizators. Ārējā jonizatora darbībai izbeidzoties, izbeidzas nepatstāvīgā izlāde. Tās piemērs ir izlāde stikla caurulē starp diviem plakaniem metāla elektrodiem, kad gāzi jonizē elektromagnētiskais starojums. Pozitīvie joni pārvietojas katoda virzienā, elektroni pārvietojas anoda virzienā. Palielinot starpelektrodu spriegumu, strāvas stiprums pieaug tam proporcionāli. Taču, palielinot spriegumu līdz tam, kad visi jonizācijas procesā radušies elektroni un joni sasniedz elektrodus, nepaspēdami sadurties un rekombinēties, strāvas stiprums vairs nepalielinās. Šādu strāvu, kas nav atkarīga no sprieguma, sauc par sātstrāvu. Spriegumam kļūstot lielākam par aizdedzināšanas spriegumu, sākas gāzes triecienjonizācija, kuras laikā gāzes stabs mirdz; strāvas stiprums lavīnveidā pieaug, un nepatstāvīgā izlāde pārvēršas patstāvīgajā izlādē.

Patstāvīgā izlāde

Patstāvīgā izlāde ir izlāde gāzē, kura norisinās bez ārēja jonizatora.

Mirdzizlāde

Mirdzizlāde novērojama zemspiediena gāzē (aptuveni 130 Pa jeb 1 mm Hg), ja starp elektrodiem ir elektriskais lauks. Var novērot katoda tumšo telpu katoda tiešā tuvumā (sastāv no vairākām tumšām un gaišām joslām) un mirdzošo pozitīvo stabu.

Koronas izlāde

Koronas izlāde visbiežāk novērojama gaisā normālā atmosfēras spiedienā, ja viens no elektrodiem ir smails. Izpaužas kā gāzes vāja spīdēšana un klusa šņākoņa.

Lokizlāde

Lokizlāde novērojama, ja strāvas blīvums ir lielāks par 10 A/cm².

Dzirksteļizlāde

Dzirksteļizlāde notiek cietā, šķidrā un gāzveida dielektriķī (dielektriķa caursišana).

Skatīt arī

• Ideāla gāze
• Gaiss
• Fāžu stāvokļa diagramma
• Viskozitāte
• Plazma

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Gāze.

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (krieviski)
• Enciklopēdijas Krugosvet raksts (krieviski)