plyn

Gaz albo stan gazowy albo substancja gazowa to jedno z podstawowych skupień, przy którym poszczególne cząstki substancji są względnie daleko od siebie, swobodnie poruszają się w przestrzeni i działają na nie zaniedbywalnie małe siły przyciągania. W węższym znaczeniu jako gaz oznacza się substancję w stanie gazowym (wzduch) inną niż para.

W porównaniu z cieczami i ciałami stałymi mają gazy o wiele mniejszą gęstość i wiskozita i są sprężyste. Gaz należy z cieczą do grupy „cieczy“. W celu uproszczonego badania właściwości gazów stosuje się idealny gaz. Rzeczywisty gaz albo prawdziwy gaz ma w przeciwieństwie do gazu idealnego również wiskozita, czyli wewnętrzną mechaniczną oporność i nie da się go całkowicie sprężyć.

Fizyka gazu

 

Rozdzielanie prędkości cząsteczek różnych gazów w temperaturze 25° C

Cząstki gazu nie trzymają się razem żadnymi siłami (czyli ich działanie jest zaniedbywalne), poruszają się chaotycznie (nieuporządkowanie) różną prędkością i wpływają na siebie tylko przy wzajemnych, przypadkowych zderzeniach. Prędkość cząstek jest różnorodna, rozdzielanie prędkości cząstek opisuje Maxwellova-Boltzmannova štatistika.

Uderzenia cząstek na ściany naczynia, w którym gaz jest zamknięty, działają na nie siłą, która przejawia się jako ciśnienie gazu w zamkniętym naczyniu. W przypadku, gdy gaz znajduje się w zamkniętym naczyniu, po jego otwarciu dyfunduje do otoczenia i po pewnym czasie równomiernie wypełni cały przestrzeń. Ten zjawisko jest praktycznym skutkiem drugiej termodynamicznej zasady.

Stan chwilowy określonej ilości gazu jest określony trzema stanowymi wielkościami - ciśnieniem, temperaturą i objętością. Te trzy wielkości są wzajemnie zależne i ich relacja (zmiany) opisuje stanowa równość idealnego gazu:

{\displaystyle p.V=n.R.T\,}

gdzie:

• p to ciśnienie (Pa)
• V to objętość (m³)
• n to ilość substancji (mol)
• R to uniwersalna gazowa stała (8,314472 J·K^-1·mol^-1)
• T to Termodynamiczna temperatura (K)