สถานะก๊าซของสารเป็นปรากฏการณ์ที่น่าสนใจอย่างยิ่ง อีกทั้งสารมีคุณสมบัติที่มีประโยชน์มากมาย ตัวอย่างเช่น ก๊าซถูกบีบอัดได้ง่าย ปรับให้เข้ากับปริมาตรและรูปร่างของถังที่บรรจุ ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น? ทำไมก๊าซจึงบีบอัดได้ง่าย? สิ่งนี้สามารถอธิบายทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างไร? ค้นหาคำตอบในบทความ!
ทำไมแก๊สอัดง่าย
การดำน้ำลึกคือการดำน้ำใต้น้ำเมื่อนักประดาน้ำดำน้ำใต้น้ำด้วยถังบรรจุออกซิเจนอัด ความดันในอุปกรณ์ดำน้ำที่ใช้กันมากที่สุดอยู่ระหว่าง 200 ถึง 300 บรรยากาศ
ก๊าซแตกต่างจากสภาพทางกายภาพอื่นๆ ของสารตรงที่พวกมันมีแนวโน้มที่จะขยายตัวในลักษณะที่ทำซ้ำรูปร่างและเติมปริมาตรทั้งหมดของอ่างเก็บน้ำ อย่างไรก็ตาม ในทางตรงกันข้าม ก๊าซสามารถถูกบีบอัดในลักษณะที่สามารถบังคับก๊าซในปริมาณที่ค่อนข้างน้อยเข้าไปในอ่างเก็บน้ำที่มีปริมาตรค่อนข้างน้อย ดังนั้นถ้าอากาศจากมาตรฐานถังดำน้ำถูกถ่ายโอนไปยังภาชนะอื่นที่มีความดันบรรยากาศ 1 บรรยากาศ จากนั้นปริมาตรของภาชนะนี้ควรอยู่ที่ประมาณ 2,500 ลิตร
ความหนาแน่นและอัดตัวของแก๊ส
การอัดตัวคือการวัดว่าความหนาแน่นและปริมาตรของสารสามารถเปลี่ยนแปลงได้มากเพียงใดเมื่อวางภายใต้แรงกด หากเรากดลงบนของแข็งหรือของเหลว ปริมาตรจะไม่เปลี่ยนแปลงโดยพื้นฐานแล้ว อะตอม ไอออน หรือโมเลกุลที่ประกอบเป็นของแข็งหรือของเหลวอยู่ใกล้กันมาก ไม่มีช่องว่างระหว่างอนุภาคแต่ละตัว ดังนั้นจึงไม่สามารถควบแน่นได้
ทฤษฎีจลนศาสตร์-โมเลกุล อธิบายว่าทำไมก๊าซจึงบีบอัดได้ง่าย (โดยเฉพาะเมื่อเปรียบเทียบกับของเหลวหรือของแข็ง) ก๊าซมีแนวโน้มที่จะบีบอัดได้ง่ายเนื่องจากเป็นพื้นที่ว่างจำนวนมากระหว่างอนุภาคก๊าซ นี่คือสาเหตุที่ก๊าซถูกบีบอัดได้ง่าย ที่อุณหภูมิห้องและความดันมาตรฐาน ระยะห่างเฉลี่ยระหว่างโมเลกุลของแก๊สจะอยู่ที่ประมาณสิบเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของโมเลกุลเอง เมื่อก๊าซถูกบีบอัด อนุภาคจะเคลื่อนที่เข้าใกล้กันมากขึ้น เช่น เมื่อเติมในถังสกูบา
การใช้คุณสมบัติอัดตัวสูงของก๊าซ
ก๊าซอัดถูกใช้ในหลายสถานการณ์ ในโรงพยาบาล มักจะให้ออกซิเจนอัดกับผู้ป่วยที่มีปอดเสียหายเพื่อช่วยให้หายใจได้ หากผู้ป่วยได้รับการผ่าตัดใหญ่ การดมยาสลบน่าจะเป็นซีนอนซึ่งก็คือการใช้ก๊าซอัด การเชื่อมต้องใช้ไฟที่ร้อนจัดโดยการบีบอัดส่วนผสมของอะเซทิลีนและออกซิเจน เตาบาร์บีคิวจำนวนมากใช้โพรเพนอัด
สรุป
ก๊าซบีบอัดได้ง่ายกว่าของแข็งหรือของเหลว เพราะมีช่องว่างระหว่างโมเลกุลมากมาย คุณสมบัติของก๊าซนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในหลาย ๆ ด้านของชีวิตมนุษย์
