Plyn
Plyn je jedným zo štyroch najbežnejších stavov hmoty. V plyne sa molekuly voľne pohybujú a sú na sebe nezávislé. Tým sa líši od kvapaliny, kde sú molekuly voľne spojené. Líši sa aj od pevnej látky, kde sú väzby pevné a držia molekuly pohromade.
V čistom plyne môže byť každá molekula tvorená jednotlivým atómom. Môže byť elementárny, kde každá molekula pozostáva z viacerých rovnakých atómov viazaných na seba. Môže ísť o zlúčeniny, kde sú molekuly zložené z viacerých typov atómov. Príkladom jednoatómového plynu je neón, príkladom elementárneho plynu je vodík a príkladom zloženého plynu je oxid uhličitý.
Zmes plynov obsahuje zmes ktoréhokoľvek z uvedených typov, napríklad vzduch, ktorý obsahuje 78 % dusíka, 20 % kyslíka a 2 % argónu a oxidu uhličitého.
Jedovaté plyny sa používali ako chemické zbrane v prvej svetovej vojne, ale neskôr boli zakázané. Zemný plyn je prírodná zmes metánu a iných plynov.
Ilustrácia náhodného pohybu molekúl plynu bez vzájomného spojenia.
Fyzikálne vlastnosti
Všetky plyny môžu prúdiť, rovnako ako kvapaliny. To znamená, že molekuly sa pohybujú nezávisle od seba. Väčšina plynov je bezfarebná, ako napríklad vodík. Častice plynu sa rozptýlia alebo difundujú, aby vyplnili celý priestor v akejkoľvek nádobe, napríklad vo fľaši alebo v miestnosti. V porovnaní s kvapalinami a pevnými látkami majú plyny veľmi nízku hustotu a viskozitu. Väčšinu plynov nemôžeme priamo vidieť, pretože nemajú farbu. Je však možné merať ich hustotu, objem, teplotu a tlak.
Tlak
Tlak je miera toho, akou veľkou tlakovou silou niečo pôsobí na iný objekt. V prípade plynu je to zvyčajne plyn, ktorý tlačí na nádobu objektu, alebo ak je plyn ťažký, niečo v ňom. Tlak sa meria v pascaloch. Vďaka tretiemu Newtonovmu zákonu môžeme tlak plynu zmeniť pôsobením sily na objekt, ktorý ho obsahuje. Napríklad stlačením fľaše so vzduchom vo vnútri sa zvýši tlak (vytvorí sa väčší tlak) vzduchu vo vnútri.
Keď hovoríme o plyne, tlak sa často vzťahuje na nádobu. Veľké množstvo plynu v malej nádobe by malo veľmi vysoký tlak. Malé množstvo plynu vo veľkej nádobe by malo nízky tlak. Plyn môže sám vytvárať tlak, ak je ho veľa. Hmotnosť plynu vytvára tlak na všetko, čo sa nachádza pod ním, vrátane iného plynu. Na planéte sa to nazýva atmosférický tlak.
Teplota
Teplota plynu vyjadruje, aká je jeho teplota. Vo fyzike sa zvyčajne meria v kelvinoch, hoci inde sa používajú skôr stupne Celzia. V plyne súvisí priemerná rýchlosť (ako rýchlo sa pohybujú) molekúl s teplotou. Čím rýchlejšie sa molekuly plynu pohybujú, tým viac sa zrážajú alebo do seba narážajú. Pri týchto zrážkach sa uvoľňuje energia, ktorá má v plyne podobu tepla. Naopak, ak sa teplota v okolí plynu zvýši, potom častice plynu premenia tepelnú energiu na kinetickú energiu, čím sa pohybujú rýchlejšie a plyn sa zahrieva.
Zmeny stavu
Plyn môže prejsť dvoma rôznymi stavovými zmenami. Ak je teplota dostatočne nízka, plyn môže kondenzovať a zmeniť sa na kvapalinu. Niekedy, ak je teplota dostatočne nízka, môže prejsť procesom usadzovania, pri ktorom sa zmení priamo na pevnú látku. Za normálnych okolností musí plyn najprv skondenzovať na kvapalinu a potom zmrznúť, aby sa stal pevnou látkou, ale ak je teplota veľmi nízka, môže preskočiť fázu kvapaliny a okamžite sa stať pevnou látkou. V zime je to spôsobené námrazou na zemi. Vodná para (plyn) sa dostane do vzduchu, ktorý je veľmi studený, a v dôsledku usadzovania sa okamžite zmení na ľad.
Súvisiace stránky
- Ideálny plyn
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to plyn?
Odpoveď: Plyn je jeden zo štyroch stavov látky, v ktorom sa molekuly voľne pohybujú a nie sú navzájom spojené.
Otázka: Ako sa líšia molekuly v plyne od molekúl v kvapaline?
Odpoveď: V plyne nie sú molekuly navzájom spojené, zatiaľ čo v kvapaline sú molekuly voľne spojené alebo sa navzájom dotýkajú.
Otázka: Ako sa líšia molekuly v plyne od molekúl v pevnej látke?
Odpoveď: V plyne sú molekulové väzby slabé, zatiaľ čo v pevnej látke sú molekulové väzby silné a držia molekuly pohromade v jednom tvare.
Otázka: Má plyn len jeden objem ako kvapalina alebo pevná látka?
Odpoveď: Nie, plyn sa môže rozpínať, kým nezaplní nádobu, v ktorej sa nachádza, na rozdiel od kvapaliny alebo pevnej látky.
Otázka: Aké rôzne typy molekúl plynu existujú?
Odpoveď: Existujú čisté plyny s jednotlivými atómami, elementárne plyny s viacerými rovnakými atómami viazanými na seba a zložené plyny s mnohými druhmi atómov spolu.
Otázka: Viete uviesť príklad jednoatómového plynu?
Odpoveď: Áno, príkladom jednoatómového plynu je neón.
Otázka: Čo je zmes plynov?
Odpoveď: Zmes plynov obsahuje zmes niektorého z vyššie uvedených typov plynov, napríklad vzduch, ktorý obsahuje 87 % dusíka, 0,2 % kyslíka, 13,7 % argónu a stopové množstvo oxidu uhličitého.
