Ključna razlika – plin proti hlapom
Plinasta faza je ena od štirih temeljnih faz vse snovi skupaj s trdno fazo, tekočo fazo in plazmo. Pline je mogoče jasno ločiti od trdnih in tekočih faz, ker se za razliko od trdnih snovi ali tekočin atomi prosto gibljejo in so razpršeni po vsej posodi. Plin in para se zdita podobna zaradi svoje prosojnosti, vendar sta dve različni fazi, v katerih snov lahko obstaja. Ključna razlika med plinom in hlapi je, da plin obstaja samo v enem agregatnem stanju, medtem ko lahko para obstaja v drugem agregatnem stanju.
Kaj je plin?
Plin v naravi je lahko sestavljen iz enega samega elementa ali kombinacije atomov. Vendar je to zelo majhna molekula. Na primer, če upoštevamo skupino halogenov v periodnem sistemu, fluor in klor obstajata kot plina, medtem ko brom obstaja kot tekočina, jod pa kot trdna snov. To je zato, ker se velikost atoma poveča navzdol po skupini halogenov in velike molekule ne morejo doseči stanja prostega gibanja zaradi medmolekularnih interakcij.
Plin je snov, ki obstaja samo v enem agregatnem stanju, to je plinasta faza. To se imenuje termodinamično stanje. Termodinamično stanje je stanje sistema, razloženo glede na termodinamične parametre, kot so temperatura, tlak itd. Plin se ni soočil s fazno spremembo, kar pomeni, da obstaja le kot plin in ne bo podvržen faznim spremembam, razen če so podani posebni pogoji. Zato se imenuje monofazna snov.
Naslednji diagram prikazuje relativni položaj plinaste faze in parne faze. Tu se parna faza nahaja pri nižji temperaturi od temperature kritične točke. Plinasta faza leži nad kritično točko.
Slika 01: Relativni položaji plinaste faze in parne faze
Kaj je Vapor?
Pare lahko definiramo kot snov, ki je v plinasti fazi in lahko obstaja skupaj s tekočo fazo. Ta definicija je videti nekoliko zmedena, toda tukaj se zgodi, da je para v ravnovesju s tekočino. Ta tekočina vsebuje enake molekule kot para. Para nastane zaradi fazne spremembe in se lahko ponovno fazno spremeni. Zato se imenuje večfazna snov. Para ni agregatno stanje, kot je plin. Prehod plina v tekočino poteka s kondenzacijo, ki ji sledi nastanek kapljice tekočine in njena rast. Soobstoj pare in njene tekoče faze je mogoč, ker je njena povprečna temperatura pod kritično točko. Kritična točka je temperatura in tlak, pri kateri plina in tekočine ni mogoče razlikovati. Nad kritično točko lahko obstajajo le plini; tako plin ne more sobivati s tekočino. Na primer, para je pri visoki temperaturi vodna para, medtem ko je pri sobni temperaturi tekočina.
Dober primer za ravnotežje med hlapi in tekočino v normalnih pogojih je ravnovesje med etanolom in njegovimi hlapi. Naslednji diagram prikazuje, kako sta ti dve fazi povezani.
Slika 02: Ravnotežna mešanica etanola in vode med hlapi in tekočino
Kakšna je razlika med plinom in paro?
Plin proti hlapom |
|
| Plin lahko obstaja samo v eni termodinamični fazi. | Hlapi lahko sobivajo s svojo tekočo fazo. |
| Fizično stanje | |
| Plin je temeljno agregatno stanje. | Hlapi so začasno stanje spremembe tekočine ali trdne snovi. |
| Narava | |
| Vsi plini niso hlapi. | Vsi hlapi so plini. |
| Lastnosti | |
| Plini so nevidni. | Hlapi so lahko vidni. (Primer: vodno paro lahko vidimo kot oblak.) |
| Sprememba faze | |
| Plin se ne sooča s spremembo faze | Hlapi doživijo fazno spremembo. |
| Izvor | |
| Plin je v naravi vedno plin. | Hlapi so vrsta plina, ki nastane iz tekočine ali trdne snovi. |
| Formacija | |
| Plin se ne tvori. | Para nastane z vrenjem ali izhlapevanjem |
| kritična točka | |
| Temperatura plina je nad kritično točko. | Temperatura hlapov je pod kritično točko, vendar nad vreliščem določene tekočine ali trdne snovi. |
| Ustalitev | |
| Plini se ne usedajo na tla. | Hlapi se usedajo na tla. |
Povzetek – Plin proti hlapom
Plin se nahaja nad kritično točko, medtem ko se para nahaja pod kritično točko. Nad kritično točko ne more obstajati tekoča faza. Hlapi obstajajo tudi pod kritično točko. Zato je glavna razlika med plinom in hlapi ta, da plin obstaja le v enem agregatnem stanju, medtem ko lahko para obstaja v drugem agregatnem stanju.
