i gas | enciclopèdia.cat

OBRES

OBRES

Divulgació científica
Estadístiques
Gran enciclopèdia catalana

gas

gas (es), gas (en)
substantiu masculím
Física
gas (es), gas (en)
física fís
Estat de la matèria en què les molècules que el componen resten poc lligades entre elles per les forces de cohesió.

No presenta ni una forma ni un volum definits, sinó que sempre omple totalment i uniformement el recipient que el conté. És costum de dir que una substància és gas quan es presenta en forma gasosa a la temperatura ambient. La densitat dels gasos sempre és més petita que la de la mateixa substància a l’estat sòlid o líquid, car, en el gas, les molècules resten molt més separades. La calor específica d’un gas depèn de les condicions en què té lloc la variació de la seva temperatura: a pressió constant o a volum constant. La calor específica a pressió constant sempre és més elevada que a volum constant, car, en el primer cas, la variació de temperatura participa en la realització d’un treball exterior. Les propietats macroscòpiques dels gasos poden ésser estudiades a partir de la teoria molecular, mitjançant dos mètodes diferents, bé que relacionats. El primer, anomenat teoria cinètica ( cinètic), aplica imaginàriament les lleis de la mecànica a cadascuna de les molècules del gas i en dedueix, per exemple, l’equació d’estat dels gasos perfectes. El segon mètode, desenvolupat posteriorment, és la mecànica estadística, la qual ignora les característiques de les molècules individuals i aplica consideracions de probabilitat al gran nombre de molècules que constitueixen qualsevol porció de gas. Aquest segon mètode permet, a més a més, d’introduir les teories de les mecàniques quàntica i relativista. Hom anomena gas no degenerat aquell en el qual la separació típica entre les molècules és molt més gran que llur longitud d’ona de De Broglie típica

cosa que implica la validesa de l’estudi del gas amb l’estadística clàssica. En el cas contrari, el gas és anomenat degenerat i cal estudiar-lo amb les estadístiques de Bose-Einstein o de Fermi-Dirac. El comportament d’un gas és expressat analíticament per la seva equació d’estat, que és la relació que lliga la pressió, el volum i la temperatura. L’equació d’estat més simple és la d’un gas perfecte. Per a un gas real, cal introduir factors correctius a la d’un gas perfecte, per tal de tenir en compte les forces de cohesió. Hi ha diferents tipus d’equacions d’estat, en què la interacció entre les molècules ha estat considerada d’una manera o d’una altra; aquestes equacions permeten de descriure l’evolució de cada tipus de gas o serveixen per a pressions i temperatures particulars. Així, hi ha l’equació de Berthelot, l’equació de Beattie-Bridgman, l’equació de Van der Waals, etc. Un gas sempre pot ésser liquat en augmentar-li la pressió, excepte si la seva temperatura és superior a la temperatura crítica. En l’estudi del moviment macroscòpic dels gasos, aquests són tractats com els líquids, pel fet que, tant en els uns com en els altres, sota un esforç exterior llurs molècules rellisquen més o menys lliurement entre elles i adopten la forma del recipient que els envolta: ambdós reben el nom de fluids. Així com és difícil de trobar una substància sòlida o líquida pura, també un gas pot presentar-se (i, de fet, es presenta) barrejat, formant mescles d’elements gasosos o no. A fi de conèixer els diferents elements que componen una mescla gasosa, hom empra els analitzadors de gasos, que distingeixen cadascun dels components d’una mescla basant-se en determinats principis químics (comportament diferent en una reacció), físics (determinació de densitat, viscositat, susceptibilitat magnètica, conductivitat tèrmica, calor de combustió, absorció dels raigs infraroigs, etc) i fisicoquímics (cromatografia en fase gasosa).

Col·laboració: 
EPl
Llegir més...