Dujos
Dujos yra viena iš keturių labiausiai paplitusių medžiagos būsenų. Dujose molekulės juda laisvai ir nepriklauso viena nuo kitos. Tuo jos skiriasi nuo skysčio, kurio molekulės yra laisvai sujungtos. Dujos taip pat skiriasi nuo kietojo kūno, kuriame molekulės yra tvirtai sujungtos ir laikosi kartu.
Grynųjų dujų kiekviena molekulė gali būti sudaryta iš atskiro atomo. Jos gali būti elementinės, kai kiekviena molekulė sudaryta iš daugiau nei vieno to paties atomo, susijungusio tarpusavyje. Tai gali būti junginiai, kurių molekulės sudarytos iš daugelio tipų atomų. Vienatomių dujų pavyzdys yra neonas, elementariųjų dujų pavyzdys - vandenilis, o sudėtinių dujų pavyzdys - anglies dioksidas.
Dujų mišinį sudaro bet kurios iš pirmiau minėtų rūšių mišinys, pavyzdžiui, oras, kurį sudaro 78 % azoto, 20 % deguonies ir 2 % argono bei anglies dioksido.
Nuodingos dujos buvo naudojamos kaip cheminis ginklas Pirmajame pasauliniame kare, bet vėliau buvo uždraustos. Gamtinės dujos yra natūralus metano ir kitų dujų mišinys.
Atsitiktinio dujų molekulių judėjimo, kai jos neprisijungusios viena prie kitos, iliustracija.
Fizinės savybės
Visos dujos, kaip ir skysčiai, gali tekėti. Tai reiškia, kad molekulės juda nepriklausomai viena nuo kitos. Dauguma dujų yra bespalvės, pavyzdžiui, vandenilis. Dujų dalelės pasklinda, arba difunduoja, kad užpildytų visą erdvę bet kurioje talpykloje, pavyzdžiui, butelyje ar kambaryje. Palyginti su skysčiais ir kietaisiais kūnais, dujų tankis ir klampumas yra labai maži. Daugumos dujų tiesiogiai nematome, nes jos nėra spalvotos. Tačiau galima išmatuoti jų tankį, tūrį, temperatūrą ir slėgį.
Slėgis
Slėgis - tai matas, rodantis, kokia jėga kažkas stumia kitą objektą. Dujų atveju paprastai dujos stumia objekto talpyklą arba, jei dujos sunkios, kažką, kas yra dujų viduje. Slėgis matuojamas paskaliais. Dėl trečiojo Niutono dėsnio dujų slėgį galime pakeisti, veikdami jėgą į objektą, kuriame jos yra. Pavyzdžiui, suspaudus butelį su oru viduje, jame esantis oras padidėja (atsiranda didesnis slėgis).
Kalbant apie dujas, slėgis dažnai siejamas su talpykla. Daug dujų mažame inde būtų labai didelis slėgis. Mažas dujų kiekis dideliame inde būtų mažo slėgio. Dujos gali pačios sukurti slėgį, kai jų yra daug. Dujų svoris sukuria slėgį viskam, kas yra po jomis, įskaitant kitas dujas. Planetoje tai vadinama atmosferos slėgiu.
Temperatūra
Dujų temperatūra - tai jų karštis arba šaltis. Fizikoje ji paprastai matuojama kelvinais, nors kitur dažniau naudojami Celsijaus laipsniai. Dujų molekulių vidutinis greitis (kaip greitai jos juda) yra susijęs su temperatūra. Kuo greičiau juda dujų molekulės, tuo labiau jos susiduria arba atsitrenkia viena į kitą. Dėl šių susidūrimų išsiskiria energija, kuri dujose yra šilumos pavidalo. Ir atvirkščiai, jei temperatūra aplink dujas tampa aukštesnė, dujų dalelės šiluminę energiją paverčia kinetine energija, todėl jos juda greičiau ir dujos tampa karštesnės.
Būklės pokyčiai
Dujos gali būti dviejų skirtingų būsenų. Jei temperatūra yra pakankamai žema, dujos gali kondensuotis ir virsti skysčiu. Kartais, jei temperatūra yra pakankamai žema, dujos gali nusėsti ir virsti kietuoju kūnu. Paprastai dujos pirmiausia turi kondensuotis iki skysčio, o tada užšalti, kad taptų kietuoju kūnu, tačiau jei temperatūra labai žema, jos gali praleisti skysčio etapą ir iš karto tapti kietuoju kūnu. Taip žiemą ant žemės susidaro įšalas. Vandens garai (dujos) patenka į labai šaltą orą ir dėl nusėdimo akimirksniu tampa ledu.
Susiję puslapiai
- Idealios dujos
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra dujos?
Atsakymas: Dujos yra viena iš keturių medžiagos būsenų, kai molekulės juda laisvai ir nėra susijungusios viena su kita.
K: Kuo skiriasi dujų molekulės nuo skysčio molekulių?
A: Dujose molekulės nėra viena prie kitos pritvirtintos, o skystyje molekulės yra laisvai pritvirtintos arba liečiasi tarpusavyje.
K: Kuo skiriasi dujų ir kietojo kūno molekulės?
A: Dujose molekuliniai ryšiai yra silpni, o kietajame kūne molekuliniai ryšiai yra stiprūs, išlaikantys molekules vienoje formoje.
K: Ar dujos turi tik vieną tūrį, kaip skystis ar kietasis kūnas?
Atsakymas: Ne, dujos, kitaip nei skystis ar kietasis kūnas, gali plėstis, kol užpildo bet kokį indą, kuriame jos yra.
K: Kokių skirtingų tipų yra dujų molekulės?
A: Yra grynosios dujos su atskirais atomais, elementariosios dujos, kuriose yra daugiau nei vienas to paties atomo junginys, ir sudėtinės dujos, kuriose yra daug skirtingų atomų.
K: Ar galite įvardyti vienatomių dujų pavyzdį?
A: Taip, vienatomių dujų pavyzdys yra neonas.
K: Kas yra dujų mišinys?
Atsakymas: Dujų mišinį sudaro bet kurios iš pirmiau minėtų dujų rūšių mišinys, pavyzdžiui, oras, kurį sudaro 87 % azoto, 0,2 % deguonies, 13,7 % argono ir nedidelis anglies dioksido kiekis.
