Co je stlačený vzduch?
4 srpna, 2022
Stlačený vzduch je všude kolem nás, ale co je to přesně? Představme vám svět stlačeného vzduchu a základní fungování kompresoru.
Věda o skupenstvích hmoty
Aby bylo možné porozumět fungování stlačeného vzduchu, je užitečný základní úvod do fyziky. Začneme vysvětlením struktury hmoty. Dozvíte se více o čtyřech různých skupenstvích hmoty a jejích molekulách.
Z čeho se hmota skládá?
Veškerá hmota, ať už v plynné, kapalné nebo pevné formě, se skládá z atomů. Atomy jsou tedy základními stavebními kameny hmoty, ačkoli se téměř vždy vyskytují jako součást molekul.
Molekula je několik atomů seskupených dohromady s jinými atomy stejného nebo jiného druhu. Atomy se skládají z hustého jádra složeného z protonů a neutronů obklopeného řadou malých, lehkých a rychle rotujících elektronů.
Existují i jiné stavební bloky, ale ty nejsou stabilní. Všechny tyto částice jsou charakterizovány čtyřmi vlastnostmi:
- elektrický náboj,
- klidová hmotnost,
- mechanický moment
- a magnetický moment.
Počet protonů v jádře je atomové číslo atomu. Celkový počet protonů a neutronů přibližně tvoří celkovou hmotnost atomu, protože elektrony nepřidávají téměř žádnou hmotu.
Tyto informace můžete najít v periodické tabulce prvků. Elektronový obal obsahuje stejný počet elektronů, jako je počet protonů v jádře. To znamená, že atom je obecně elektricky neutrální.
Věděli jste, že…
Dánský fyzik Niels Bohr představil v roce 1913 svůj model atomu. Ukázal, že atomy se mohou vyskytovat pouze v takzvaném stacionárním stavu a s determinovanou energií. Pokud atom přechází z jednoho energetického stavu do druhého, je emitováno radiační kvantum, známé jako foton.
Tyto různé přechody se projevují ve formě světla s různými vlnovými délkami. V spektrografu se projevují jako čáry v spektru atomu.
Jaká jsou čtyři skupenství hmoty?
Atomy spojené chemickými vazbami se nazývají molekuly. Jsou rovněž malé. Například 1 mm3 vzduchu při atmosférickém tlaku obsahuje přibližně 2,55 x 1016 molekul.
Veškerá hmota může v zásadě existovat ve čtyřech skupenstvích:
- pevné,
- kapalné,
- plynné
- a plazma.
To jsou různé fáze hmoty.
V pevném skupenství jsou molekuly pevně vázány v mřížkové struktuře pomocí silné vazby. Při teplotách nad absolutní nulou dochází k určitému stupni molekulárního pohybu. V tomto stavu dochází ke kmitům kolem vyvážené polohy, které se zrychlují s nárůstem teploty.
Když se látka v pevném skupenství ohřeje na určitou teplotu, molekuly se dají do pohybu a uvolňují. Látka následně taje a transformuje do formy kapaliny. Pokud se kapalina dále zahřeje, molekuly se oddělí a kapalná látka vstoupí do plynného stavu. Poté se plyn rozpíná všemi směry a mísí s ostatními plyny v místnosti.
Když se molekuly plynu ochladí, ztratí rychlost a opět se na sebe vzájemně navážou, čímž dojde ke kondenzaci. Pokud se však molekuly plynu dále zahřívají, jsou rozděleny na jednotlivé dílčí části a vytvoří tak zvanou plazmu elektronů a atomových jader.
Dopad na systémy stlačeného vzduchu
Tento článek poskytuje základní informace o tom, co tvoří hmotu a jak se hmota mění. Je to užitečné, protože systémy stlačeného vzduchu jsou vystaveny rychlým změnám teploty, což způsobuje, že částice přecházejí z plynného do kapalného stavu.
Pokud chcete získat další informace o tom, jak to konkrétně ovlivňuje vaše zařízení, doporučujeme vám přečíst si článek o vysoušecích systémech. U všech vzduchových kompresorů je důležité co nejvíce zabránit hromadění vlhkosti.
Otestujte si své znalosti! Můžete odpovědět na otázku?
Co je struktura hmoty?
Struktura hmoty odkazuje na způsob, jakým jsou atomy a molekuly uspořádány v různých látkách. Hmota může existovat ve třech hlavních skupenstvích: pevném, kapalném a plynném. Struktura hmoty se může lišit v závislosti na jejím stavu a typu atomů nebo molekul, které ji tvoří.
V pevných látkách jsou atomy pevně vázány a kmitají na místě. V kapalinách se atomy více vzdálí a pohybují se kolem sebe. V plynech se atomy velmi vzdálí a pohybují se volně všemi směry. Studium struktury hmoty je základní součástí chemie a fyziky.
Máte-li jakékoli další otázky, náš tým odborníků na stlačený vzduch vám může pomoci. Neváhejte nás kontaktovat.
Související články
Measuring Pressure, Temperature and Thermal Capacity
4 srpna, 2022
To understand the workings of compressed air, a basic introduction to physics can come a long way. We define the different physical units for measuring pressure, temperature and thermal capacity. Learn more.
Pochopení měření veličin vzduchového kompresoru: práce, výkon a průtok
21 dubna, 2022
Je užitečné porozumět měření fyzikálních veličin vzduchového kompresoru týkajících se hmoty. Tyto informace pomáhají určit potřebný výkon a velikost stroje.