ნივთიერებების აირისებრი მდგომარეობა უაღრესად საინტერესო ფენომენია, რომლებთან ერთად ნივთიერებები ბევრ სასარგებლო თვისებას იძენენ. მაგალითად, აირები ადვილად შეკუმშულია. ისინი ადაპტირებენ ავზის მოცულობასა და ფორმას, რომელსაც ისინი ავსებენ. Რატომ ხდება ეს? რატომ იკუმშება აირები ადვილად? როგორ შეიძლება ეს აიხსნას მეცნიერულად? შეიტყვეთ სტატიაში!
რატომ იკუმშება აირები ადვილად?
სკუბა დაივინგი არის წყალქვეშა დაივინგი, როდესაც მყვინთავი წყალქვეშ ჩაყვინთვის შეკუმშული ჟანგბადით სავსე ავზით. ყველაზე ხშირად გამოყენებული აკუმულატორის წნევა არის 200-დან 300 ატმოსფერომდე.
გაზები განსხვავდებიან ნივთიერებების სხვა ფიზიკური მდგომარეობებისაგან იმით, რომ ისინი გაფართოებისკენ მიდრეკილნი არიან ისე, რომ გაიმეორონ ფორმა და შეავსონ რეზერვუარის მთელი მოცულობა. თუმცა, ამის საპირისპიროდ, გაზების შეკუმშვაც შესაძლებელია ისე, რომ მათი შედარებით მცირე რაოდენობა იძულებით შევიდეს შედარებით მცირე მოცულობის რეზერვუარში. ასე რომ, თუ ჰაერი სტანდარტიდანსაცურაო ავზი გადადის სხვა კონტეინერში ატმოსფერული წნევით 1 ატმოსფერო, შემდეგ ამ კონტეინერის მოცულობა უნდა იყოს დაახლოებით 2500 ლიტრი.
გაზის სიმკვრივე და შეკუმშვა
შეკუმშვა არის საზომი იმისა, თუ რამდენად შეიძლება შეიცვალოს ნივთიერების სიმკვრივე და მოცულობა წნევის ქვეშ მოთავსებისას. თუ დავაჭერთ მყარ ან თხევადს, მოცულობის ცვლილება არსებითად არ ხდება. ატომები, იონები ან მოლეკულები, რომლებიც ქმნიან მყარ ან თხევადს, ძალიან ახლოს არიან ერთმანეთთან. ცალკეულ ნაწილაკებს შორის სივრცე არ არის, ამიტომ ისინი ვერ კონდენსდებიან.
კინეტიკური-მოლეკულური თეორია განმარტავს, თუ რატომ არის აირები ადვილად შეკუმშვადი (განსაკუთრებით სითხეებთან ან მყარ სხეულებთან შედარებით). აირები ადვილად შეკუმშვას განიცდიან, რადგან ისინი დიდი რაოდენობით ცარიელი სივრცეა გაზის ნაწილაკებს შორის. ამიტომ გაზი ადვილად შეკუმშულია. ოთახის ტემპერატურაზე და სტანდარტულ წნევაზე, გაზის მოლეკულებს შორის საშუალო მანძილი დაახლოებით ათჯერ აღემატება თავად მოლეკულების დიამეტრს. გაზის შეკუმშვისას, როგორც წყალქვეშა ავზის შევსებისას, ნაწილაკები უახლოვდებიან ერთმანეთს.
აირების მაღალი შეკუმშვის თვისებების გამოყენება
შეკუმშული აირები გამოიყენება ბევრ სიტუაციაში. საავადმყოფოებში დაზიანებული ფილტვების მქონე პაციენტებს ხშირად აძლევენ შეკუმშულ ჟანგბადს სუნთქვის დასახმარებლად. თუ პაციენტს უტარდება ძირითადი ოპერაცია, მაშინ ანესთეზია, სავარაუდოდ, ქსენონი იქნება, ანუ შეკუმშული აირის გამოყენებით. შედუღებისთვის საჭიროა კომპრესების მიერ შექმნილი ძალიან ცხელი ცეცხლიაცეტილენისა და ჟანგბადის ნარევები. ბევრი მწვადის გრილა იკვებება შეკუმშული პროპანით.
შეჯამება
გაზები უფრო ადვილად იკუმშება, ვიდრე მყარი ან თხევადი, რადგან მათ მოლეკულებს შორის ბევრი ცარიელი სივრცეა. გაზის ეს თვისება ფართოდ გამოიყენება ადამიანის ცხოვრების ბევრ სფეროში.
