Klíčový rozdíl – plyn vs. pára
Plynná fáze je jednou ze čtyř základních fází veškeré hmoty spolu s pevnou fází, kapalnou fází a plazmou. Plyny lze jasně odlišit od pevných a kapalných fází, protože na rozdíl od pevných látek nebo kapalin jsou atomy ve volném pohybu a jsou rozmístěny všude kolem nádoby. Plyn a pára se zdají být podobné díky své průhlednosti, ale jedná se o dvě odlišné fáze, ve kterých hmota může existovat. Klíčový rozdíl mezi plynem a párou je v tom, že plyn existuje pouze v jednom fyzickém stavu, zatímco pára může koexistovat s jiným fyzickým stavem.
Co je plyn?
Plyn v přírodě může být vyroben z jednoho prvku nebo z kombinace atomů. Je to však velmi malá molekula. Například, vezmeme-li v úvahu skupinu halogenů v periodické tabulce, fluor a chlor existují jako plyny, zatímco brom existuje jako kapalina a jód jako pevná látka. Je to proto, že velikost atomu je zvětšena dolů ve skupině halogenů a velké molekuly nemohou získat stav volného pohybu kvůli mezimolekulárním interakcím.
Plyn je látka, která existuje pouze v jednom skupenství, kterým je plynná fáze. Tomu se říká termodynamický stav. Termodynamický stav je stav systému vysvětlený podle termodynamických parametrů, jako je teplota, tlak atd. Plyn neprošel fázovou změnou, což znamená, že existuje pouze jako plyn a nepodléhá fázovým změnám, pokud nejsou dány zvláštní podmínky.. Proto se nazývá monofázická látka.
Následující diagram ukazuje vzájemné polohy plynné fáze a parní fáze. Zde se parní fáze nachází při nižší teplotě, než je teplota kritického bodu. Plynná fáze leží nad kritickým bodem.
Obrázek 01: Relativní polohy plynné fáze a parní fáze
Co je pára?
Páru lze definovat jako látku, která je v plynné fázi a může koexistovat s kapalnou fází. Tato definice vypadá trochu matoucí, ale děje se zde to, že pára je v rovnováze s kapalinou. Tato kapalina obsahuje stejné molekuly jako pára. Pára se tvoří z fázové změny a může znovu projít fázovou změnou. Proto je pojmenována jako vícefázová látka. Pára není stav hmoty jako plyn. Přeměna plynu v kapalinu nastává kondenzací následovanou tvorbou kapky kapaliny a jejím růstem. Koexistence páry s její kapalnou fází je možná, protože její střední teplota je pod kritickým bodem. Kritickým bodem je teplota a tlak, při kterých nelze rozlišit plyn a kapalinu. Nad kritickým bodem mohou existovat pouze plyny; plyn tedy nemůže koexistovat s kapalinou. Například pára je vodní pára o vysoké teplotě, zatímco při pokojové teplotě je to kapalina.
Dobrým příkladem rovnováhy pára-kapalina za normálních podmínek je rovnováha mezi etanolem a jeho párou. Následující diagram ukazuje, jak spolu tyto dvě fáze souvisí.
Obrázek 02: Rovnovážná směs pára-kapalina ethanolu a vody
Jaký je rozdíl mezi plynem a párou?
Plyn vs pára |
|
| Plyn může existovat pouze v jedné termodynamické fázi. | Pára může koexistovat se svou kapalnou fází. |
| Fyzický stav | |
| Plyn je základní stav hmoty. | Pára je dočasný stav změny kapaliny nebo pevné látky. |
| Příroda | |
| Všechny plyny nejsou páry. | Všechny páry jsou plyny. |
| Vlastnosti | |
| Plyny jsou neviditelné. | Může být vidět pára. (Příklad: vodní pára může být viděna jako mrak.) |
| Změna fáze | |
| Plyn nepodléhá změně fáze | Pára prochází fázovou změnou. |
| Původ | |
| Plyn je v přírodě vždy plyn. | Pára je druh plynu tvořeného buď z kapaliny, nebo z pevné látky. |
| Formation | |
| Plyn se netvoří. | Pára se tvoří buď vařením nebo odpařováním |
| Kritický bod | |
| Teplota plynu je nad kritickým bodem. | Teplota páry je pod kritickým bodem, ale nad bodem varu konkrétní kapaliny nebo pevné látky. |
| Usazování | |
| Plyny se neusazují na zemi. | Páry se usazují na zemi. |
Shrnutí – plyn vs pára
Plyn je umístěn nad kritickým bodem, zatímco pára je umístěna pod kritickým bodem. Nad kritickým bodem nemůže existovat žádná kapalná fáze. Pára existuje také pod kritickým bodem. Proto je hlavní rozdíl mezi plynem a párou v tom, že plyn existuje pouze v jednom fyzickém stavu, zatímco pára může koexistovat s jiným fyzickým stavem.
