Dujinė medžiagų būsena yra nepaprastai įdomus reiškinys, kartu su juo medžiagos įgyja daug naudingų savybių. Pavyzdžiui, dujos lengvai suspaudžiamos. Jie prisitaiko prie bako, kurį užpildo, tūrio ir formos. Kodėl tai vyksta? Kodėl dujos lengvai susispaudžia? Kaip tai galima paaiškinti moksliškai? Sužinokite straipsnyje!
Kodėl dujos lengvai susispaudžia?
Nardymas yra povandeninis nardymas, kai naras neria po vandeniu, kai bakas pripildytas suslėgto deguonies. Slėgis dažniausiai naudojamoje nardymo įrangoje yra nuo 200 iki 300 atmosferų.
Dujos skiriasi nuo kitų medžiagų fizinių būsenų tuo, kad jos linkusios plėstis taip, kad kartotų formą ir užpildytų visą rezervuaro tūrį. Tačiau, priešingai nei tai, dujas taip pat galima suspausti taip, kad į santykinai mažo tūrio rezervuarą būtų galima priversti palyginti nedidelį jų kiekį. Taigi, jei oras iš standartinioakvalango bakas perkeliamas į kitą indą, kurio atmosferos slėgis yra 1 atmosfera, tada šio konteinerio tūris turėtų būti apie 2500 litrų.
Dujų tankis ir suspaudžiamumas
Suspaudžiamumas – tai matas, nurodantis, kiek medžiagos tankis ir tūris gali pasikeisti veikiant slėgiui. Jei spaudžiame ant kietos ar skystos medžiagos, tūris iš esmės nesikeičia. Atomai, jonai ar molekulės, sudarančios kietą ar skystą medžiagą, yra labai arti vienas kito. Tarp atskirų dalelių nėra tarpo, todėl jos negali kondensuotis.
Kinetinė-molekulinė teorija paaiškina, kodėl dujos yra lengvai suspaudžiamos (ypač lyginant su skysčiais ar kietosiomis medžiagomis). Dujos linkusios lengvai susispausti, nes tarp dujų dalelių yra daug tuščios erdvės. Dėl šios priežasties dujos lengvai suspaudžiamos. Esant kambario temperatūrai ir standartiniam slėgiui, vidutinis atstumas tarp dujų molekulių yra maždaug dešimt kartų didesnis už pačių molekulių skersmenį. Kai dujos suspaudžiamos, kaip ir užpildant akvalango baką, dalelės artėja viena prie kitos.
Dujų didelio suspaudžiamumo savybių taikymas
Suslėgtos dujos naudojamos daugeliu atvejų. Ligoninėse pacientams, kurių plaučiai pažeisti, dažnai skiriamas suspaustas deguonis, padedantis jiems kvėpuoti. Jei pacientui atliekama didelė operacija, anestezija greičiausiai bus ksenono, tai yra, naudojant suslėgtas dujas. Suvirinimui reikalinga labai karšta ugnis, kurią sukuria kompresaiacetileno ir deguonies mišiniai. Daugelis kepsninių yra maitinami suslėgtu propanu.
Apibendrinimas
Dujos susispaudžia lengviau nei kietos medžiagos ar skysčiai, nes tarp jų molekulių yra daug tuščios erdvės. Ši dujų savybė plačiai naudojama daugelyje žmogaus gyvenimo sričių.
