Gaz

Gaz, maddenin 4 temel hâlinden biridir. Bu haldeyken maddenin yoğunluğu çok az, akışkanlığı son derece fazladır. Gaz halindeki maddelerin belirli bir şekli ve hacmi yoktur. Katı bir madde ısıtıldığı zaman, katı halden sıvı, sıvı halden de gaz haline geçer. Bu duruma faz (safha) değişikliği denir. Sıvıyı meydana getiren tanecikler (atom veya moleküller) birbirlerini çeker. Sıvı ısıtıldığı zaman, tanecikler arasındaki çekim kuvveti yenilir ve tanecikler sıvı fazdan (ortamdan) ayrılarak gaz haline dönüşürler. Gazı meydana getiren tanecikler her yönde hareket edebilir ve bulundukları kabın hacmini alabilirler.

Gazlar birbiriyle her oranda karışabilir. Gazların birbiri ile oluşturdukları karışımlar homojendir. Hacimleri, dolayısıyla yoğunlukları basınç ve sıcaklığa tabidir. Genellikle gazın basınç veya sıcaklığının az miktarda değişmesi, gazın hacminde çok büyük değişiklikler meydana getirir. Bütün gazların genişleme ve sıkışma katsayıları aynıdır. Fakat sıvı ve katıların böyle bir özelliği yoktur. Bu yüzdendir ki, gazlar, katı ve sıvılardan daha kolay incelenir. Hareket halindeki gaz moleküllerinin (taneciklerinin), bulunduğu kabın cidarına (duvarına) çarpması sonucu meydana gelen etkiye, gazın basıncı denir. Bir silindir içindeki gaz, piston ile sıkıştırılırsa pistonun geri itildiği, ilk haline döndürülmek istendiği görülür ki, bu yukarıdaki olayın sonucudur. Pistonu ittirmek için yapılan iş, gazın basıncına karşı yapılan iştir. İzole halde yani çevreden yalıtılmış bir gaz, sıkıştırılınca ısınır. Sıkıştırılmış gaz genişletilirse soğur, yani yine bir iş yapar ve gaz moleküllerinin ortalama hızları düşer. Böylece basınç da azalmış olur.

Özellikleri

• Gaz partikülleri noktadaki kütleli, sabit, rastgele ve doğrusal hareket yapar.
• Gaz partikülleri birbirinden çok uzak mesafededirler.
• Tüm çarpışmalar hızlı ve elastiktir.
• Toplam enerji sabit kalır.
• Sıkıştırılabilir.
• Gazları oluşturan atomlar çok hızlı hareket eder.

Tarihçe

Gazlar hakkındaki mevcut bilgilerin ana kaynakları, hava üzerindeki ilmî çalışmalar, çeşitli gazların keşfi ve ısıyla ilgili araştırmalardır.

Torricelli, hava ile deneyler yaptı ve atmosfer basıncını keşfetti. 1208'de ilk cıva barometresini yaptı. Pascal ise yüksek yerlerdeki hava basıncının deniz seviyesindekinden daha düşük olduğunu tespit etti. Otto von Guericke de, birbiri ile birleştirilmiş ve içindeki havası boşaltılmış iki yarım kürenin birbirinden ayrılması ile ilgili deneyi yaptı.

Ayrıca bakınız

• Gazların fiziksel özellikleri (Gaz kanunları)
• Gaz ayırma