GAZ HALİ

Maddenin üç hali (sıvı, katı, gaz) arasında, yoğunluğu en az olan gaz halidir. Bir gazın molekülleri arasındaki uzaklık, bunların boyutlarına oranla çok büyüktür. Bir gazın molekülleri, sıcaklık yükseldikçe hızlanan, düzensiz ve sürekli bir devinimle çalkalanır (ısıl çalkalanma); üstelik birbirinden uzaklaşan bu moleküller, aralarında zayıf etkileşimlere (çarpışma dışında) girerler; bu olgu, gazların kendilerine sunulan tüm hacmi doldurmalarının ve dolayısıyla çok kolayca sıkıştırılmalarının nedenini açıklar.

Bir kaba, kimyasal etkileşime girmeyen birçok farklı gaz konursa, yayınarak homojen bir karışım oluşturur. Gazlar sıvılaştırılabilir ya da kaklaştırılabilir. (SIVILAŞTIRMA, KATILAŞTIRMA, SÜBLİMLEŞTİRME) Gazların özelliklerini açıklamaya yönelik çok sayıda kuramsal model vardır: bu modellerin en yalınları ve en ünlüleri ideal gaz ve Van der Waals gazıdır.

ideal gaz.

Bu modelde, çarpışmalar dışında, moleküller arasındaki etkileşimler göz önüne alınmaz. Moleküllerarası uzaklık, moleküllerin etkileşim enerjisi, kinetik enerjileri karşısında göz ardı edilebilecek ölçüde büyük olduğunda, gerçek gazların özellikleri, ideal gazın düşük basınçtaki özelliklerine yaklaşma eğilimi gösterir.

Van der Waals gazı

Moleküller arasındaki etkileşim, en düşük basamakta göz önüne alındığında, Van der Waals denklemi elde edilir. Bu etkileşim için, şu yalın model ele alınır: moleküllerin hacmi sonludur ve biçimdeğiştirmez küreler biçimindedir, dolayısıyla birbirine çaplarından küçük bir uzaklığa değin yaklaşamaz; öte yandan iki molekül birbirini çeker; bu çekim kuvveti yalnızca aralarındaki uzaklığa bağlıdır ve bu uzaklığın tamsayı kuvveti kadar azalır.