Kľúčový rozdiel – plyn vs. para
Plynová fáza je jednou zo štyroch základných fáz všetkej hmoty spolu s tuhou fázou, kvapalnou fázou a plazmou. Plyny možno jasne odlíšiť od pevných a kvapalných fáz, pretože na rozdiel od pevných látok alebo kvapalín sú atómy vo voľnom pohybe a sú rozmiestnené po celom kontajneri. Plyn a para sa zdajú byť podobné vďaka svojej priehľadnosti, ale ide o dve odlišné fázy, v ktorých hmota môže existovať. Kľúčový rozdiel medzi plynom a parou je v tom, že plyn existuje iba v jednom fyzikálnom stave, zatiaľ čo para môže koexistovať s iným fyzikálnym stavom.
Čo je plyn?
Plyn v prírode môže byť vyrobený z jedného prvku alebo z kombinácie atómov. Je to však veľmi malá molekula. Napríklad, ak sa vezme do úvahy skupina halogénov v periodickej tabuľke, fluór a chlór existujú ako plyny, zatiaľ čo bróm existuje ako kvapalina a jód ako pevná látka. Je to preto, že veľkosť atómu sa zväčšuje nadol po skupine halogénov a veľké molekuly nemôžu získať stav voľného pohybu v dôsledku medzimolekulových interakcií.
Plyn je látka, ktorá existuje len v jednom skupenstve, ktorým je plynná fáza. Toto sa nazýva termodynamický stav. Termodynamický stav je stav systému vysvetlený podľa termodynamických parametrov, ako je teplota, tlak atď. Plyn nečelil fázovej zmene, čo znamená, že existuje iba ako plyn a nepodlieha fázovým zmenám, pokiaľ nie sú dané špeciálne podmienky.. Preto sa nazýva jednofázová látka.
Nasledujúca schéma ukazuje vzájomné polohy plynnej fázy a plynnej fázy. Tu sa parná fáza nachádza pri nižšej teplote, než je teplota kritického bodu. Plynná fáza leží nad kritickým bodom.
Obrázok 01: Relatívne polohy plynnej fázy a plynnej fázy
Čo je para?
Para môže byť definovaná ako látka, ktorá je v plynnej fáze a môže koexistovať s kvapalnou fázou. Táto definícia vyzerá trochu mätúco, ale deje sa tu to, že para je v rovnováhe s kvapalinou. Táto kvapalina obsahuje rovnaké molekuly ako para. Para sa tvorí z fázovej zmeny a môže opäť prejsť fázovou zmenou. Preto je pomenovaná ako viacfázová látka. Para nie je stav hmoty ako plyn. Premena plynu na kvapalinu nastáva kondenzáciou, po ktorej nasleduje tvorba kvapky kvapaliny a jej rast. Koexistencia pary s jej kvapalnou fázou je možná, pretože jej stredná teplota je pod kritickým bodom. Kritickým bodom je teplota a tlak, pri ktorých nemožno rozlíšiť plyn a kvapalinu. Nad kritickým bodom môžu existovať iba plyny; plyn teda nemôže koexistovať s kvapalinou. Napríklad para je vodná para pri vysokej teplote, zatiaľ čo pri izbovej teplote je to kvapalina.
Dobrým príkladom rovnováhy para-kvapalina za normálnych podmienok je rovnováha medzi etanolom a jeho parami. Nasledujúci diagram ukazuje, ako tieto dve fázy súvisia.
Obrázok 02: Rovnovážna zmes para-kvapalina etanolu a vody
Aký je rozdiel medzi plynom a parou?
Plyn vs para |
|
| Plyn môže existovať iba v jednej termodynamickej fáze. | Para môže koexistovať so svojou kvapalnou fázou. |
| Fyzický stav | |
| Plyn je základný stav hmoty. | Para je dočasný stav zmeny kvapaliny alebo tuhej látky. |
| Príroda | |
| Všetky plyny nie sú výpary. | Všetky výpary sú plyny. |
| Vlastnosti | |
| Plyny sú neviditeľné. | Výpary môžu byť viditeľné. (Napríklad: vodnú paru možno vidieť ako oblak.) |
| Zmena fázy | |
| Plyn nepodlieha zmene fázy | Para prechádza fázovou zmenou. |
| Pôvod | |
| Plyn je v prírode vždy plyn. | Para je typ plynu, ktorý vzniká buď z kvapaliny alebo z pevnej látky. |
| Formation | |
| Netvorí sa plyn. | Para vzniká varením alebo vyparovaním |
| Kritický bod | |
| Teplota plynu je nad kritickým bodom. | Teplota pár je pod kritickým bodom, ale nad bodom varu konkrétnej kvapaliny alebo pevnej látky. |
| Usadzuje sa | |
| Plyny sa neusadzujú na zemi. | Pary sa usadzujú na zemi. |
Zhrnutie – plyn vs. para
Plyn sa nachádza nad kritickým bodom, zatiaľ čo para sa nachádza pod kritickým bodom. Nad kritickým bodom nemôže existovať žiadna kvapalná fáza. Výpary existujú aj pod kritickým bodom. Preto je hlavný rozdiel medzi plynom a parou v tom, že plyn existuje iba v jednom fyzikálnom stave, zatiaľ čo para môže koexistovať s iným fyzikálnym stavom.
