Tekst źródłowy strony Gaz

{{Inne znaczenia|stanu skupienia materii|[[Gaz (ujednoznacznienie)|inne znaczenia tego słowa]]}}

'''Gaz''' – [[stan skupienia materii]], w którym [[ciało (fizyka)|ciało fizyczne]] łatwo zmienia kształt i zajmuje całą dostępną mu przestrzeń<ref name="epwn">{{Encyklopedia PWN | id = 3904348 | tytuł = gaz | data dostępu = 2022-11-28 }}</ref>. Właściwości te wynikają z własności [[cząsteczka|cząsteczek]], które w [[faza termodynamiczna|fazie]] gazowej mają pełną swobodę ruchu. Wszystkie one cały czas przemieszczają się w przestrzeni zajmowanej przez gaz i nigdy nie zatrzymują się w jednym miejscu. Między cząsteczkami nie występują żadne oddziaływania dalekozasięgowe, a jeśli, to bardzo słabe. Jedyny sposób, w jaki cząsteczki na siebie oddziałują, to [[Zderzenie|zderzenia]]. Oprócz tego, jeśli gaz jest zamknięty w naczyniu, to jego [[cząsteczka|cząsteczki]] stale zderzają się ze ściankami tego naczynia, wywierając na nie określone i stałe [[ciśnienie]].

Termin wprowadzony przez flamandzkiego lekarza [[Johann Helmont|Johanna Helmonta]] w XVII wieku wzorem [[Język grecki|gr.]] ''χάος'' ‘cháos’<ref>{{Cytuj stronę | url = http://www.slownik-online.pl/kopalinski/B7DD2C1315E4B205C12565D80070FFF4.php | tytuł = ''Słownik Wyrazów Obcych'' | opublikowany = slownik-online.pl | archiwum = https://web.archive.org/web/20140202170934/http://www.slownik-online.pl/kopalinski/B7DD2C1315E4B205C12565D80070FFF4.php | zarchiwizowano = 2014-02-02}}, według innej wersji słowo to powstało pod wpływem flamandzkiego wyrazu ''gahst'' ‘duch’ (por. [[ang.]] ''ghost'' i [[niem.]] ''Geist''). Rajmund Sołoniewicz ''Rozwój podstawowych pojęć chemicznych'' Warszawa 1986 {{ISBN|83-204-0736-2}}.</ref>.

Cząsteczki gazu przemieszczają się z różną szybkością, a rozkład tych szybkości ma charakter całkowicie statystyczny ([[rozkład Maxwella]]). Średnia szybkość poruszania się cząsteczek w gazie jest zależna wyłącznie od ich [[masa cząsteczkowa|masy cząsteczkowej]] i [[temperatura|temperatury]]. Podczas obniżania temperatury gazu maleje średnia szybkość cząsteczek, zaś zwiększanie ciśnienia powoduje zmniejszenie średniej odległości między nimi. Obniżanie temperatury lub zwiększanie ciśnienia prowadzi w końcu do [[skraplanie|skroplenia]] lub [[resublimacja|resublimacji]] gazu. Zamiana gazu w [[ciecz]] lub [[ciało stałe]] wynika z faktu, że w pewnym momencie energia [[oddziaływania międzycząsteczkowe|oddziaływań międzycząsteczkowych]] ([[oddziaływania międzycząsteczkowe#oddziaływania van der Waalsa|sił van der Waalsa]], [[wiązanie wodorowe|wiązań wodorowych]] itp.) staje się większa od energii kinetycznej [[ciepło|cieplnego]] ruchu cząsteczek.

W fizyce przyjmuje się często prosty model [[gaz doskonały|gazu doskonałego]], w którym cząsteczki gazu nie przyciągają się i nie mają objętości własnej. Teorie i zależności [[termodynamika|termodynamiczne]] wywiedzione z założeń gazu doskonałego sprawdzają się dość dobrze (na ogół) w przypadku niezbyt dużych ciśnień oraz niezbyt niskich temperatur. W innych przypadkach prawa te jednak zawodzą i wtedy stosuje się bardziej złożone modele gazów i tworzy dokładniejsze teorie i zależności (zob. [[gaz rzeczywisty]], [[równanie van der Waalsa]], [[wirialne równanie stanu]]).

Interesującą cechą gazu (a ściślej gazu doskonałego) jest to, że objętość przez niego zajmowana (w danej temperaturze i ciśnieniu) jest stała, niezależnie od rodzaju cząsteczek, jakie są w gazie, i zależy wyłącznie od liczby tych cząsteczek. Innymi słowy, jeśli weźmiemy np. 1 litr [[Wodór|wodoru]] i 1 litr tlenu (oba przy tym samym ciśnieniu i temperaturze), to w obu objętościach będzie dokładnie taka sama liczba cząsteczek. Jest to tzw. [[prawo Avogadra]].

Aby jednoznacznie określić stan gazu, poza składem chemicznym ([[Ułamek masowy|ułamki wagowe]] lub [[ułamek molowy|molowe]]) i [[temperatura|temperaturą]] należy podać [[gęstość]] gazu lub jego [[ciśnienie]]. Zamiast gęstości można podać równoważnie [[objętość molowa|objętość molową]] lub [[stężenie]] gazu.

Dla dowolnego gazu:
* objętość jednego [[mol]]a gazu w [[warunki normalne|warunkach normalnych]]: ''V''&nbsp;=&nbsp;22,4&nbsp;dm³
* [[liczność materii|liczność]] gazu w (liczba [[mol]]i): <math>n=\frac{N}{N_a}=\frac{m}{M}</math>
* [[stężenie molowe]] gazu: <math>C_m=\frac{n}{V}</math>
* objętość molowa gazu: <math>V_m=\frac{V}{n}</math>
gdzie: ''m'' – masa gazu, ''V'' – objętość gazu, ''N'' – liczba cząsteczek, ''N<sub>A</sub>'' – [[Stała Avogadra|liczba Avogadra]], ''M'' – [[Masa cząsteczkowa|masa molowa]].

Dla gazu doskonałego:
* <math>p=C_m RT</math>
* <math>p= \rho \begin{pmatrix} \frac{RT}{M} \end{pmatrix}</math>
gdzie: ''R'' – uniwersalna [[stała gazowa]], ''T'' – temperatura.

== Zobacz też ==
{{wikisłownik|gaz}}
* [[fizyka płynów]]
* [[gaz wilgotny]]
* [[broń chemiczna|gazy bojowe]]
* [[gazy jelitowe]]
* [[gazy palne]]
* [[spaliny|gazy spalinowe]]
* [[Helowce|gazy szlachetne]]
* [[gazy techniczne]]
* [[para cieczy]]
* [[plazma]]
* [[płyn]]

== Przypisy ==
{{Przypisy}}

== Linki zewnętrzne ==
{{commonscat|Gases}}

{{Prawa gazowe}}
{{Stany skupienia materii}}
{{Mechanika ośrodków ciągłych}}

{{Kontrola autorytatywna}}

[[Kategoria:Fizyka gazów]]