Что такое сжатый воздух?
4 августа, 2022
Мы постоянно сталкиваемся со сжатым воздухом, но что это такое? Предлагаем вам войти в мир сжатого воздуха и познакомиться с основными принципами работы компрессоров.
Наука об агрегатных состояниях вещества
Для понимания процесса получения сжатого воздуха полезно знать базовые физические понятия. Мы начнем с описания структуры вещества. Затем вы узнаете больше о четырех различных агрегатных состояниях вещества и его молекулах.
Из чего состоят вещества?
Все вещества, в газообразном, жидком или твердом состоянии, состоят из атомов. Атомы являются основными строительными блоками веществ, хотя они почти всегда входят в состав молекулы.
Молекула представляет собой несколько атомов, объединенных в группу с другими атомами того же или другого типа. Атомы состоят из плотного ядра, включающего протоны и нейтроны, окруженного множеством небольших, легких и быстро вращающихся электронов.
Существуют и другие строительные блоки, однако они нестабильны. Все эти частицы характеризуются четырьмя свойствами:
- электрический заряд,
- масса покоя,
- механический импульс,
- магнитный импульс.
Число протонов в ядре равно атомному числу атома. Сумма числа протонов и нейтронов приблизительно равна общей массе атома, поскольку электроны практически не влияют на массу.
Эта информация представлена в периодической таблице. Количество электронов в электронной оболочке равно количеству протонов в ядре. Это означает, что атом обычно электрически нейтрален.
Вы знали об этом?
В 1913 году датский физик Нильс Бор предложил свою модель строения атома. Он продемонстрировал, что атомы могут встречаться только в так называемом устойчивом состоянии или обладать определенной энергией. Если атом переходит из одного энергетического состояния в другое, происходит квантовое излучение. Это называется фотоном.
Такие переходы проявляются в виде света с разными длинами волн. На спектрографе они изображаются в виде линии в спектре атома.
Каковы четыре агрегатных состояния вещества?
Атомы, удерживаемые вместе за счет химической связи, называются молекулами. Они настолько малы, что 1 мм3 воздуха при атмосферном давлении содержит приблизительно 2,55 x 1016 молекул.
В целом, вещества могут иметь четыре состояния:
- твердое тело,
- жидкость,
- газ,
- плазма.
В твердом состоянии молекулы плотно упакованы в решетчатую структуру с прочными связями. При температурах выше абсолютного нуля происходит некоторое молекулярное движение. В этом состоянии возникают колебания около положения равновесия, и их скорость увеличивается по мере повышения температуры.
Если вещество в твердом состоянии слишком сильно нагревается, то связи разрываются, вещество плавится и превращается в жидкость. Если еще больше нагреть жидкость, то связи молекул полностью разрушаются, и жидкое вещество переходит в газообразное состояние, которое расширяется во всех направлениях и смешивается с другими газами в помещении.
При охлаждении молекулы газа теряют скорость и снова соединяются друг с другом, образуя конденсат. Однако при дальнейшем нагреве молекулы газа разделяются на отдельные субчастицы и образуют плазму электронов и атомных ядер.
Влияние на системы подачи сжатого воздуха
В этой статье содержатся базовые сведения о структуре вещества и его изменениях. Данная информация полезна, поскольку в системах сжатого воздуха происходит резкое изменение температуры, и частицы переходят из жидкого состояния в газообразное.
Если вам нужна дополнительная информация о том, как это влияет на ваше оборудование, рекомендуем ознакомиться со статьей о системах осушения. При использовании любого воздушного компрессора важно максимально исключить образование конденсата.
Проверьте свои знания! Можете ли вы ответить на вопросы?
Что такое структура вещества?
Под структурой вещества подразумевается расположение атомов и молекул в различных веществах. Вещество может иметь три основных состояния: твердое тело, жидкость и газ. Структура вещества может различаться в зависимости от его состояния и типа атомов или молекул, входящих в его состав.
В твердых телах атомы плотно упаковываются вместе и колеблются на месте. В жидкостях расстояние между атомами чуть больше, и атомы перемещаются друг вокруг друга. Атомы в газах расположены далеко друг от друга и свободно перемещаются во всех направлениях. Структура вещества относится к фундаментальным понятиям химии и физики.
Что является строительным элементом вещества?
Строительный элемент вещества — это атом. Атомы — это наименьшие единицы элемента, которые сохраняют свои химические свойства и состоят из протонов, нейтронов и электронов. Они образуют молекулы, из которых состоят все вещества. Понимание атомов имеет большое значение в химии, физике и науке о материалах, поскольку они являются основой всей материи во Вселенной.
Сколько состояний у вещества?
Существуют четыре основные формы вещества: твердое вещество, жидкость, газ и плазма. Твердые вещества имеют фиксированную форму и объем, жидкости принимают форму контейнера, в котором находятся, но имеют определенный объем, газы расширяются, заполняя любое пространство, а плазма состоит из высокоэнергетических частиц, обнаруженных в звездах и молниях.
Под структурой вещества подразумевается расположение атомов и молекул в различных веществах. Вещество может иметь три основных состояния: твердое тело, жидкость и газ. Структура вещества может различаться в зависимости от его состояния и типа атомов или молекул, входящих в его состав.
В твердых телах атомы плотно упаковываются вместе и колеблются на месте. В жидкостях расстояние между атомами чуть больше, и атомы перемещаются вокруг друг друга. Атомы в газах расположены далеко друг от друга и свободно перемещаются во всех направлениях. Структура вещества относится к фундаментальным понятиям химии и физики.
Если вы хотите применить эти знания для повышения эффективности вашей системы или у вас есть вопросы о том, как газы работают под давлением, наши эксперты готовы помочь.
Другие статьи по этой теме
Measuring Pressure, Temperature and Thermal Capacity
4 августа, 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.
Understanding air compressor measurements: work, power, and flow
21 апреля, 2022
It's useful to understand air compressor measurements regarding matter. This information helps determine the appropriate power and size machine needed.