Chất khí là gì?

1.Chất khí là gì?

   Chất khí là tập hợp những nguyên tử, phân tử hay các hạt tự do chuyển động xung quanh không gian. Do lực các lực tương tác của các hạt là rất nhỏ nên các hạt sẽ ngẫu nhiên va chạm với nhau hoặc va vào thành chứa với tốc độ ngẫ nhiên(vận tốc các hạt chỉ thay đổi khi va vào các hạt khác hoặc va vào thành chứa). Chất khí là một trong bốn trạng thái quan trọng nhất tồn tại trong tự nhiên và không gian(các trạng thái còn lại chất rắn, chất lỏng và plasma. Chất khí được tạo ra từ chất rắn ở nhiệt độ thấp được chuyển qua trạng thái lỏng ở nhiệt độ cao và đổi sang trạng thái khí khi tăng nhiệt độ lên cao hơ, nếu tiếp tục tăng cao nhiệt độ sẽ biến đổi sang trạng thái Plasma.

   Các nguyên tố chất khí tồn tại trong tự nhiên và được sản xuất như là hydro (H2), nitơ (N2), oxy (O2), và hai halogen: flo (F2) và clo (Cl2). Khi được nhóm cùng với các khí cao nguyên tố helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe) và radon (Rn).

2.Tính chất của chất khí

   Chất khí có tính chất khá nhẹ và thường khó quan sát trực tiếp trong môi trường. Chất khí thường được mô tả qua bốn tính chất vật lý như: áp suất, thể tích, số lượng hạt, nhiệt độ.

2.1.Áp suất chất khí

   Áp suất trong phương trình thường được ký hiệu là "p" hoặc "P" với đơn vị SI là pascal. Áp suất chất khí thường được dùng để chỉ lực trung bình trên một đơn vị diện tích được tác động lên bề mặt của bình chứa. Trong một phạm vi cụ thể ta có thể được hình dung dễ dàng các hạt chuyển động thăng chúng va chạm vào các thành, hoặc các hạt với nhau.

   Áp suất chất khí có nhiều mức dựa vào các tác động của tự nhiên hoặc dựa vào các hoạt động sản xuất, các thiết bị máy móc của con người để hinhd thành áp suất chất khí.

2.2.Nhiệt độ chất khí

   Nhiệt độ chất khí được ký hiệu biểu diễn nhiệt độ trong phương trình là T với đơn vị SI là kelvins. Thông thường nhiệt độ của các chất khí thay đổi do điều kiện môi trường bên ngoài, tạo ra các luồng khí nóng, khí lạnh,... Một số loại khí có nhiệt độ nóng lạnh do các thiết bị, sản phẩm mà con người tạo ra.

2.3.Thể tích riêng chất khí

   Thể tích riêng chất khí được ký hiệu được sử dụng để biểu thị thể tích riêng trong phương trình là "v" với đơn vị SI là mét khối trên kilogam. Thể tích khí chiếm bởi một đơn vị khối lượng của một chất khí giống nhau trong toàn hệ thống ở trạng thái cân bằng, khá khó để đo thể tích khí khí vì thể tích không cụ thể là một thuộc tính mở rộng.

2.4.Mật độ / khối lượng riêng chất khí

   Mật độ / khối lượng riêng được ký hiệu được sử dụng để biểu thị mật độ trong phương trình là ρ (rho) với đơn vị SI là kilogam trên mét khối.  Chất khí có thể di chuyển tự do trong một bình chứa, khối lượng của chúng thường được đặc trưng bởi mật độ. Khối lượng riêng của chất khí là lượng khối lượng trên một đơn vị thể tích của một chất, hoặc nghịch đảo của khối lượng riêng.

   Đối với chất khí, mật độ có thể thay đổi trong một phạm vi rộng vì các hạt tự do di chuyển lại gần nhau hơn khi bị hạn chế bởi áp suất hoặc thể tích. Sự thay đổi mật độ này được gọi là khả năng nén. Giống như áp suất và nhiệt độ, tỷ trọng là một biến trạng thái của chất khí và sự thay đổi tỷ trọng trong bất kỳ quá trình nào cũng bị chi phối bởi các định luật nhiệt động lực học.

3.Ứng dụng chất khí đến đời sống con người

Các chất khí có thể ứng dụng trong các lĩnh vực y tế như các khí sạch oxy cung cấp cho các máy thở, bình oxy, dùng điều chế, sản xuất thuốc, dược phẩm,...

Ứng dụng trong các hệ thống dân sinh, cung cấp các chất khí cho hoạt động của các thiết bị dân dụng, ứng dụng trong các hệ thống nông nghiệp,...

Ứng dụng các chất khí trong các ngành nghiên cứu các hoạt động khoa học, điều chế khí lạ, các chất mới,... Ứng dụng trong sửa chữa, bảo dưỡng xe máy, xe ô tô,...

Ứng dụng các chất khí để tạo ra khí nén ứng dụng trong các hệ thống công nghiệp sản xuất, thường ứng dụng chất khí để cung cấp cho các thiết bị van công nghiệp như:

• Van bướm điều khiển khí nén
• Van bi điều khiển khí nén
• Van cầu điều khiển khí nén