პლაზმა გაზის წინააღმდეგ
მატერია არსებობს სხვადასხვა სტატუსში. ჩვენ ძირითადად ვაღიარებთ სამ მდგომარეობას, როგორც მყარ, თხევად და აირს. ამ ძირითადი ფორმების გარდა, შეიძლება იყოს ცოტა განსხვავებული მდგომარეობა, სადაც მატერია არ აჩვენებს ძირითადი მდგომარეობის ყველა მახასიათებელს. პლაზმა ერთ-ერთი ასეთი მდგომარეობაა.
გაზი
გაზი არის ერთ-ერთი მდგომარეობა, რომელშიც მატერია არსებობს. მას აქვს წინააღმდეგობრივი თვისებები მყარი და სითხეებისგან. გაზებს არ აქვთ წესრიგი და ისინი იკავებენ ნებისმიერ ადგილს. გაზის ცალკეული ნაწილაკები გამოყოფილია და მათ შორის დიდი მანძილია აირის ნარევში ხსნართან ან მყართან შედარებით. ამიტომ, მათ არ აქვთ ძლიერი ინტერმოლეკულური ძალები.მათ ქცევაზე დიდ გავლენას ახდენს ისეთი ცვლადები, როგორიცაა ტემპერატურა, წნევა და ა.შ. მაღალი წნევის დროს, აირები ამცირებენ მოცულობას და როდესაც წნევა განთავისუფლდება, ისინი ფართოვდებიან და ავსებენ მოცემულ მთლიან სივრცეს. ატმოსფერო შედგება სხვადასხვა ტიპისა და რაოდენობის აირებისგან. ზოგიერთი აირი არის დიატომური (აზოტი, ჟანგბადი), ზოგი კი მონოატომურია (არგონი, ჰელიუმი). არსებობს აირები, რომლებიც შედგება ერთი ელემენტისგან (ჟანგბადის გაზი), ზოგიერთს კი კიდევ ორი ელემენტი აქვს გაერთიანებული (ნახშირორჟანგი, აზოტის ოქსიდი). აირები შეიძლება იყოს უფერო ან უფერო. ჩვეულებრივ, ფერადი გაზი ჩვენს შეუიარაღებელი თვალისთვის უფერო ჩანს, თუ ისინი დიდი მოცულობითაა განაწილებული. ზოგიერთ გაზს აქვს დამახასიათებელი სუნი (წყალბადის სულფიდი). უმეტეს შემთხვევაში, ძალიან რთულია გაზის ამოცნობა, თუ მათ არ აქვთ დამახასიათებელი ფიზიკური თვისება. მეცნიერებმა, როგორიცაა რობერტ ბოილი, ჟაკ ჩარლზი, ჯონ დალტონი, ჯოზეფ გეი-ლუსაკი და ამედეო ავოგადრო, შეისწავლეს აირების სხვადასხვა ფიზიკური თვისებები და მათი ქცევა. ჩვენ ვიცით იდეალური გაზისა და რეალური გაზის კანონები, რომლებიც მათ წარმოადგინეს.იდეალური გაზი არის თეორიული კონცეფცია, რომელსაც ვიყენებთ ჩვენი კვლევის მიზნებისთვის. იმისათვის, რომ გაზი იყოს იდეალური, მათ უნდა ჰქონდეთ შემდეგი მახასიათებლები. თუ რომელიმე მათგანი აკლია, მაშინ გაზი არ განიხილება იდეალურ გაზად.
• ინტერმოლეკულური ძალები გაზის მოლეკულებს შორის უმნიშვნელოა.
• გაზის მოლეკულები განიხილება, როგორც წერტილოვანი ნაწილაკები. ამიტომ, იმ სივრცესთან შედარებით, სადაც აირის მოლეკულები იკავებს, მოლეკულების მოცულობა უმნიშვნელოა.
იდეალურ გაზს ახასიათებს სამი ცვლადი, წნევა, მოცულობა და ტემპერატურა. შემდეგი განტოლება განსაზღვრავს იდეალურ გაზებს.
PV=nRT=NkT
გაზისთვის, როდესაც ერთი ან ორივე ზემოთ მოცემული ორი დაშვება არასწორია, მაშინ ეს გაზი ცნობილია როგორც ნამდვილი აირი. ბუნებრივ გარემოში რეალურად ვხვდებით რეალურ გაზებს. რეალური გაზი განსხვავდება იდეალური მდგომარეობიდან ძალიან მაღალ წნევაზე და დაბალ ტემპერატურაზე.
პლაზმა
ეს არის მატერიის მდგომარეობა გაზის მსგავსი, მაგრამ მცირე განსხვავებები აქვს.გაზის მსგავსად, პლაზმას არ აქვს ზუსტი ფორმა ან მოცულობა. ის ავსებს მოცემულ ადგილს. განსხვავება ისაა, რომ მიუხედავად იმისა, რომ ის გაზის მდგომარეობაშია, ნაწილაკების ნაწილი იონიზირებულია პლაზმაში. ამრიგად, პლაზმა შეიცავს დამუხტულ ნაწილაკებს, როგორიცაა დადებითი და უარყოფითი იონები. ეს იონიზაცია შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა მეთოდით. ერთი მეთოდი გათბობაა. გარდა ამისა, პლაზმა შეიძლება წარმოიქმნას ელექტრომაგნიტური გამოსხივების გამოყენებით, როგორიცაა მიკროტალღური ან ლაზერი. ეს გამოსხივება იწვევს ბმის დისოციაციას, რითაც წარმოქმნის დამუხტულ ნაწილაკებს. ვინაიდან დამუხტული ნაწილაკების მნიშვნელოვანი რაოდენობაა, პლაზმას შეუძლია ელექტროენერგიის გატარება. ზემოთ ჩამოთვლილი განსაკუთრებული მახასიათებლების გამო, პლაზმა ითვლება მატერიის განსხვავებულ მდგომარეობად, რომელიც გამოყოფილია მყარი, თხევადი ან აირისგან.
რა განსხვავებაა გაზსა და პლაზმას შორის?
• პლაზმა შეიცავს მუდმივად დამუხტულ ნაწილაკებს აირებთან შედარებით.
• პლაზმას შეუძლია ელექტროენერგიის გატარება უკეთ, ვიდრე აირები.
• ვინაიდან პლაზმა შეიცავს დამუხტულ ნაწილაკებს, ისინი ელექტრულ და მაგნიტურ ველებზე უკეთ რეაგირებენ, ვიდრე აირები.
