Tofauti Muhimu – Gesi dhidi ya Mvuke
Awamu ya gesi ni mojawapo ya awamu nne za msingi za mata yote pamoja na awamu ngumu, awamu ya kioevu na plazima. Gesi zinaweza kutofautishwa kwa uwazi na awamu ngumu na kioevu kwa sababu, tofauti na yabisi au kimiminiko, atomi ziko katika mwendo wa bure na zimeenea kuzunguka chombo. Gesi na mvuke zote zinaonekana kufanana kwa sababu ya uwazi wao, lakini ni awamu mbili tofauti ambazo maada inaweza kuwepo. Tofauti kuu kati ya gesi na mvuke ni kwamba gesi iko katika hali moja pekee ambapo mvuke unaweza kuishi pamoja na hali nyingine ya kimwili.
Gesi ni nini?
Gesi asilia inaweza kutengenezwa kwa kipengele kimoja au mchanganyiko wa atomi. Hata hivyo, ni molekuli ndogo sana. Kwa mfano, ikiwa kundi la halojeni katika jedwali la upimaji litazingatiwa, florini na klorini zipo kama gesi ilhali bromini ipo kama kioevu na Iodini kama kingo. Hii ni kwa sababu ukubwa wa atomi huongezeka chini ya kundi la halojeni na molekuli kubwa haziwezi kupata hali ya mwendo huru kutokana na mwingiliano wa baina ya molekuli.
Gesi ni dutu ambayo ipo katika hali moja tu, ambayo ni awamu ya gesi. Hii inaitwa hali ya thermodynamic. Hali ya thermodynamic ni hali ya mfumo unaoelezewa kulingana na vigezo vya thermodynamics kama vile joto, shinikizo, nk. Gesi haijakabiliwa na mabadiliko ya awamu, ambayo inamaanisha kuwa ipo tu kama gesi na haitapitia mabadiliko ya awamu isipokuwa masharti maalum yametolewa.. Kwa hivyo, inaitwa dutu ya monophasic.
Mchoro ufuatao unaonyesha nafasi zinazohusiana za awamu ya gesi na awamu ya mvuke. Hapa, awamu ya mvuke iko katika joto la chini kuliko hali ya joto muhimu. Awamu ya gesi iko juu ya sehemu muhimu.
Kielelezo 01: Nafasi zinazohusiana za awamu ya gesi na awamu ya mvuke
Mvuke ni nini?
Mvuke unaweza kufafanuliwa kama dutu iliyo katika awamu ya gesi na inaweza kuishi pamoja na awamu ya kioevu. Ufafanuzi huu unaonekana kuwa wa kutatanisha, lakini kinachotokea hapa ni kwamba mvuke iko katika usawa na kioevu. Kioevu hiki kina molekuli sawa na mvuke. Mvuke huundwa kutoka kwa mabadiliko ya awamu, na inaweza kupitia mabadiliko ya awamu tena. Kwa hiyo, inaitwa kama dutu ya multiphasic. Mvuke sio hali ya maada kama gesi. Mpito wa gesi ndani ya kioevu hutokea kwa condensation ikifuatiwa na malezi ya tone la kioevu na ukuaji wake. Kuwepo kwa mvuke na awamu yake ya kioevu inawezekana kwa sababu joto lake la wastani liko chini ya hatua muhimu. Jambo muhimu ni joto na shinikizo ambalo gesi na kioevu haziwezi kutofautishwa. Gesi pekee zinaweza kuwepo juu ya hatua muhimu; hivyo, gesi haiwezi kuishi pamoja na kioevu. Kwa mfano, mvuke ni mvuke wa maji katika halijoto ya juu ilhali kwa joto la kawaida ni kioevu.
Mfano mzuri wa usawa wa kioevu cha mvuke katika hali ya kawaida ni usawa kati ya ethanoli na mvuke wake. Mchoro ufuatao unaonyesha jinsi awamu hizi mbili zinavyohusiana.
Mchoro 02: Mchanganyiko wa Usawa wa Mvuke-Kioevu wa Ethanoli na Maji
Kuna tofauti gani kati ya Gesi na Mvuke?
Gesi dhidi ya Mvuke |
|
| Gesi inaweza kuwepo katika awamu moja tu ya halijoto. | Mvuke unaweza kuwepo pamoja na awamu yake ya kioevu. |
| Hali ya Kimwili | |
| Gesi ni hali ya kimsingi ya maada. | Mvuke ni hali ya kubadilika kwa muda ya kimiminika au kigumu. |
| Nature | |
| Gesi zote si mvuke. | Mivuke yote ni gesi. |
| Mali | |
| Gesi hazionekani. | Mvuke unaweza kuonekana. (Mf: mvuke wa maji unaweza kuonekana kama wingu.) |
| Mabadiliko ya Awamu | |
| Gesi haikabiliwi na mabadiliko ya awamu | Mvuke hubadilika kwa awamu. |
| Asili | |
| Gesi daima ni gesi asilia. | Mvuke ni aina ya gesi inayoundwa kutokana na kioevu au kigumu. |
| Maundo | |
| Gesi haijaundwa. | Mvuke huundwa ama kwa kuchemka au kuyeyuka |
| Pointi Muhimu | |
| Halijoto ya gesi iko juu ya kiwango muhimu. | Joto la mvuke huwa chini ya kiwango muhimu lakini juu ya kiwango cha mchemko cha kimiminika fulani au kigumu. |
| Kutulia | |
| Gesi hazitulii ardhini. | Mivuke hutua chini. |
Muhtasari – Gesi dhidi ya Mvuke
Gesi iko juu ya sehemu muhimu ilhali mvuke iko chini ya sehemu muhimu. Hakuna awamu ya kioevu inaweza kuwepo juu ya hatua muhimu. Mvuke pia upo chini ya hatua muhimu. Kwa hivyo, tofauti kuu kati ya gesi na mvuke ni kwamba gesi ipo katika hali moja pekee ambapo mvuke unaweza kuishi pamoja na hali nyingine ya kimwili.
