De gasvormige toestand van stoffen is een buitengewoon interessant fenomeen, waarbij stoffen veel nuttige eigenschappen krijgen. Gassen worden bijvoorbeeld gemakkelijk gecomprimeerd. Ze passen zich aan het volume en de vorm van de tank die ze vullen aan. Waarom gebeurt dit? Waarom comprimeren gassen gemakkelijk? Hoe is dit wetenschappelijk te verklaren? Ontdek het in het artikel!
Waarom comprimeren gassen gemakkelijk?
Scubaduiken is onderwaterduiken wanneer een duiker onder water duikt met een tank gevuld met gecomprimeerde zuurstof. De druk in de meest gebruikte duikuitrusting ligt tussen 200 en 300 atmosfeer.
Gassen verschillen van andere fysieke toestanden van stoffen doordat ze de neiging hebben om zodanig uit te zetten dat ze de vorm herhalen en het hele volume van het reservoir vullen. In tegenstelling hiermee kunnen gassen echter ook zo worden gecomprimeerd dat een relatief kleine hoeveelheid ervan in een reservoir met een relatief klein volume kan worden geperst. Dus, als de lucht van de standaardduikfles wordt overgebracht naar een andere container met een atmosferische druk van 1 atmosfeer, dan moet het volume van deze container ongeveer 2500 liter zijn.
Gasdichtheid en samendrukbaarheid
Samendrukbaarheid is een maat voor hoeveel de dichtheid en het volume van een stof kunnen veranderen wanneer deze onder druk wordt geplaatst. Als we op een vaste stof of vloeistof drukken, is er in wezen geen verandering in volume. De atomen, ionen of moleculen waaruit een vaste stof of vloeistof bestaat, liggen heel dicht bij elkaar. Er is geen ruimte tussen de afzonderlijke deeltjes, dus ze kunnen niet condenseren.
Kinetisch-moleculaire theorie verklaart waarom gassen gemakkelijk samendrukbaar zijn (vooral in vergelijking met vloeistoffen of vaste stoffen). Gassen hebben de neiging om gemakkelijk samen te drukken omdat ze een grote hoeveelheid lege ruimte tussen gasdeeltjes vormen. Dit is de reden waarom gas gemakkelijk wordt gecomprimeerd. Bij kamertemperatuur en standaarddruk is de gemiddelde afstand tussen gasmoleculen ongeveer tien keer de diameter van de moleculen zelf. Wanneer het gas wordt gecomprimeerd, zoals bij het vullen van een duikfles, komen de deeltjes dichter bij elkaar.
Toepassing van hoge samendrukbaarheidseigenschappen van gassen
Samengeperste gassen worden in veel situaties gebruikt. In ziekenhuizen wordt vaak samengeperste zuurstof toegediend aan patiënten met beschadigde longen om hen te helpen ademen. Als de patiënt een grote operatie ondergaat, zal de anesthesie hoogstwaarschijnlijk xenon zijn, dat wil zeggen met behulp van gecomprimeerd gas. Lassen vereist een zeer heet vuur gecreëerd door kompressenacetyleen- en zuurstofmengsels. Veel barbecueroosters werken op gecomprimeerd propaan.
Samenvattend
Gassen comprimeren gemakkelijker dan vaste stoffen of vloeistoffen omdat er veel lege ruimte is tussen hun moleculen. Deze eigenschap van gas wordt veel gebruikt in veel gebieden van het menselijk leven.
