气体与蒸气的区别

17 Mar 2025 | 6 分钟阅读

了解气体和蒸汽之间的关键区别,有助于减少误解。物质可以以三种不同的状态存在:固态、液态和气态。

与液体不同,固体具有预定的形状和体积(例如冰)。液体(如水)虽然具有固定的容量,但会根据容器改变形状。

Difference Between Gas And Vapour

第三种也是最后一种状态是气态,它既没有体积也没有固定的形状。气体的例子包括氧气和水蒸气。通过改变温度和压力,物质可以从一种状态改变为另一种状态。当温度降低或压力升高时,物质的分子会靠得更近。

这个过程使得从液态到固态以及从气态到液态的相变成为可能。由于分子在压力和温度升高和降低时分开,因此从固态到液态以及从液态到气态的相变是可能的。当常规条件改变时,物质有能力跳过阶段直接进入下一个阶段。升华是将固体直接转化为气体而不经过中间液态阶段的过程。例如碘、樟脑、干冰和氯化铵。

气体

在自然界中,气体可以由单个原子或原子混合物组成。然而,它是一种非常小的分子。例如,当考虑元素周期表的卤素族时,氟和氯是气体,而溴是液体,碘是固体。这是因为当一个原子在卤素家族中向下移动时,由于分子间相互作用,巨大的分子无法达到自由移动的状态。

Difference Between Gas And Vapour

气体是一种只存在于一种状态,即气态的物质。热力学状态描述了这种情况。可以使用温度、压力和其他变量来描述系统的状态。由于气体未经历相变,它仅存在于该状态,并且在特定条件满足之前不会改变。因此,它被视为单相物质。

气体的性质

它们易于压缩,因此很方便。气体分子由于分子间吸引力而保持分离的稳定状态。因此,气体易于压缩,并且该特性用于研究、医疗和工程中压缩气体。压缩结合了降低温度和升高压力。

喷雾瓶很好地说明了空气压缩的应用,它压缩内部的气体,以便在需要时更容易喷洒香水。无论它们有多大或多小,它们都可以装在容器中。将空气吹入气球时,分子均匀地分散在容器中。

蒸汽

能够与液态共存的气态物质称为蒸汽。虽然这个定义可能有点令人困惑,但实际上发生的是蒸汽和液体处于平衡状态。液体中的分子与蒸汽中的分子是相同的。蒸汽是通过相变产生的,它可以再次发生相变。因此,它被称为多相物质

Difference Between Gas And Vapour

与气体不同,蒸汽不是一种物质状态。冷凝,即液滴的产生及其发展,是气体转化为液体的步骤。由于蒸汽的平均温度低于临界阈值,因此蒸汽及其液相可以共存。无法区分它是气体还是液体时的压力和温度称为临界点。超过临界点,只有气体是可能的;气体和液体不能共存。例如,水在环境温度下是液体,在加热到高温时是蒸汽。

由于蒸汽以气态存在,因此通过使用气体的分压来计算蒸汽的量。气压计公式在重力场中应用于蒸汽,就像应用于普通大气气体一样。

蒸汽的性质

当一种物质在低于其临界温度的气相中时,它在该温度下被认为是蒸汽。在该温度下,相同的化学物质也可以以液态或固态存在。如果蒸汽与固态或液态接触,则两相之间将存在平衡状态。可压缩流体的相称为气体。固定气体是指在其温度下不能冷凝成液体或固体的气体,例如标准环境水平下的空气。蒸汽可以通过固体或液体产生,而无需沸腾。

Difference Between Gas And Vapour

冷凝和云的形成是蒸汽的著名效应。为了制备用于气相色谱法的液体样品,经常执行蒸馏和顶空萃取等物理操作。蒸汽的组分分子能够进行振动、旋转和平移运动。气体动力学理论考虑了这些运动。

气体与蒸汽的区别

气相是四种基本物质状态之一,另外三种是固态、液态和等离子态。由于气体中的原子在运动并分散在容器中,因此它们很容易与固态和液态分离。尽管气体和蒸汽都是透明的,但它们是物质存在的两种不同相。气体和蒸汽的主要区别在于,气体只能存在于一种物理状态,而蒸汽可以与其他物理状态共存。

Difference Between Gas And Vapour
  • 通常,蒸汽相由两种不同的材料组成,一种在室温下,另一种在特定的热力学范围内。气体的热力学状态在室温下通常是唯一的。因此,这些是气体和蒸汽之间的主要区别。
  • 大多数时候,蒸汽是固体或液体,但在特定条件下,它们可以变成气体。它不是一种有形的东西。气体通常呈气态,除非在极端条件下(在室温和一个大气压下)。在物质的气态中,没有东西存在。
  • 当蒸汽从液体转变为蒸汽或从固体转变为蒸汽时,它会发生相变。气体保持其原始相。当发生相变时,液体会从气体转化而来。
  • 蒸汽通常不存在于气态,而是可能存在于固态或液态。然而,气体以其自然形式存在,即气态。
  • 蒸汽通常是一种具有气体和液体双重性质的物质。在正常条件下,气体只有一个热力学状态。
  • 蒸汽由随机运动的分子和原子组成。在气体中,原子和分子的运动也是随机的。

在显微镜下研究蒸汽时,它会暴露出没有可识别形状的粒子簇。在显微镜下观察时,气体没有固定的形状。在蒸汽中,分子和原子是跨越空间运动的粒子的一种混乱集合。组成气体和蒸汽的原子和分子也由无组织的混乱构成。气体是物质的一种状态,而蒸汽不是。气态是物质的一种状态。即使在低于沸点的温度下,水蒸气也总是存在于我们周围。

总结

与在临界点以下的蒸汽不同,气体在临界点以上。超过临界点,不可能存在液相。在临界点以下,也存在蒸汽。由于蒸汽可以与其他多种物理状态共存,因此它与气体不同,因为气体只能存在于一种物理状态。


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