Maddenin dört hali vardır: katı, sıvı, gaz ve plazma. Örneğin, bir gaz tek tek atomlardan (soy gazlar neon gibi) veya çeşitli atomlardan oluşan oksijen gibi temel moleküllerden oluşabilir. Bir veya daha fazla yörünge elektronu çıkarılmış (veya nadir durumlarda fazladan bir elektron eklenmiş) ve serbest elektronları olan atomlar veya moleküller birleşerek plazmayı oluşturur.
Gaz ve Plazma
Gaz ve Plazma arasındaki fark, her ikisinin de madde olduğu, ancak sahip oldukları özelliklerden dolayı farklı olduklarıdır. İçlerindeki moleküller söz konusu olduğunda ikisi de farklıdır. Gaz molekülleri birbirinden geniş bir şekilde ayrılır ve bunlar aracılığıyla elektriksel iletkenlik iletemezler.
Tanımsız şekil ve hacim, "gaz" olarak bilinen bir maddenin durumunu karakterize eder. Gazların aksine, katılar ve sıvılar çok daha düşük bir yoğunluğa sahiptir. Çok fazla kinetik enerjiye sahip parçacıklar arasında çok fazla boşluk vardır. Parçacıklar hızla hareket eder ve etkileşime girerek dağılmalarına veya kabın hacmi boyunca düzgün bir şekilde dağılana kadar yayılmalarına neden olur.
Maddenin dördüncü hali plazma olarak adlandırılır. Bir gazı, elektronları pozitif yüklü çekirdeğin tutuşundan kaçmak için yeterli enerjiye sahip oluncaya kadar ısıtmak plazma üretir. İyonlar, moleküler bağlantılar koptuğunda ve atomlar elektron aldığında veya kaybettiğinde ortaya çıkar. Plazma oluşturmak için bir lazer, mikrodalga jeneratörü veya başka bir güçlü elektromanyetik alan kullanılabilir.
Gaz ve Plazma Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma Parametreleri | Gaz | Plazma |
| Tip | Maddenin 3. Hali | Maddenin 4. Hali |
| Tanım | Belirli bir şekli (katıdan farklı olarak) veya hacmi (sıvıdan farklı olarak) olmayan, bir kabın tüm kapasitesini dolduracak şekilde serbestçe genişleyen bir madde veya madde. | Genellikle düşük basınçlarda veya aşırı yüksek sıcaklıklarda neredeyse hiç toplam elektrik yükü oluşturmayan pozitif iyon ve serbest elektron yüzdesine sahip iyonize bir gaz |
| Elektrik Akımının İletkenliği | Çok düşük | Çok yüksek |
| Bağımsız çalışma kapasitesi | Bir | İki veya Daha Fazla |
| Hız Dağılımı | Maxwellian | Maxwellci olmayan |
| Moleküllerdeki Etkileşimler | İkili | Toplu |
Gaz nedir?
Maddenin dört temel durumunu oluşturan maddenin diğer üç hali olarak katı, sıvı ve plazma ile gaz birdir. Tek tek atomlar (neon gibi bir soy gaz gibi), temel moleküller veya çeşitli atomlardan oluşan karmaşık moleküller saf bir gaz (örneğin karbon dioksit) oluşturabilir. Hava gibi bir gaz karışımı çeşitli gazlardan oluşur. saf gazlardan oluşur. Bir gaz, belirli gaz parçacıklarının büyük ölçüde ayrılmasıyla sıvılardan ve katılardan ayırt edilir.
Sıcaklık ve yoğunluğa bağlı olarak belirli bir oranda nötr partikül mevcut olabilir, bu durumda plazma kısmen iyonize olarak adlandırılır. Kısmen iyonize plazmalar neon işaretleri ve aydınlatmayı içerir. Plazma, maddenin diğer üç halinin aksine iyi tanımlanmadığından, bu bir yorum ve bağlam meselesidir.
Basınç, hacim, partikül sayısı ve sıcaklık, çoğu gazı hemen gözlemlemeyi zorlaştıran dört fiziksel faktör veya makroskopik özelliktir.
Bilim adamları Robert Boyle, Jacques Charles, John Dalton, Joseph Gay-Lussac ve Amedeo Avogadro, çeşitli ortamlarda çeşitli gazlar için bu dört ayırt edici özelliği sürekli olarak gözlemlediler. Sonunda, kapsamlı araştırmaları, bu nitelikler arasında ideal bir gaz yasasıyla ifade edilen matematiksel bağlantıyla sonuçlandı.
Plazma nedir?
1920'lerde Irving Langmuir tarafından kapsamlı bir şekilde araştırılan plazma, maddenin dört temel durumundan biridir. İyon gazları, bir veya daha fazla yörünge elektronu ve ayrıca serbest elektron bırakmış atom veya moleküllerden oluşur. Plazma, karanlık madde ve çok daha zor olan karanlık enerji dışında, evrendeki en yaygın standart madde şeklidir. Plazma tipik olarak bizimki gibi yıldızlarla ilişkilendirilir, ancak aynı zamanda yoğun küme içi ortamda ve muhtemelen gezegenler arası alanlarda da bulunabilir.
Sıcaklık ve yoğunluğa bağlı olarak belirli bir oranda nötr partikül mevcut olabilir, bu durumda plazma kısmen iyonize olarak adlandırılır. Kısmen iyonize plazmalar neon işaretleri ve aydınlatmayı içerir. Plazma, maddenin diğer üç halinin aksine iyi tanımlanmadığından, bu bir yorum ve bağlam meselesidir.
Sıcaklık ve yoğunluğa bağlı olarak belirli bir oranda nötr partikül mevcut olabilir, bu durumda plazma kısmen iyonize olarak adlandırılır. Kısmen iyonize plazmalar neon işaretleri ve aydınlatmayı içerir. Plazma, maddenin diğer üç halinin aksine iyi tanımlanmadığından, bu bir yorum ve bağlam meselesidir. Söz konusu fenomene göre, bir maddenin “plazma” olarak adlandırılabilmesi için iyonize olması gerekir. Diğer bir deyişle plazma, yüklü parçacıkların varlığı dikkate alınmadan düzgün şekilde karakterize edilemeyen bir maddedir.
Gaz ve Plazma Arasındaki Temel Farklar
Çözüm
Plazmalar gazlara benzer, ancak atomları farklıdır çünkü serbest elektronlardan ve neon (Ne) gibi belirli bir elementin iyonlarından oluşurlar. Plazma, pozitif ve negatif yüklü parçacık gruplarından oluştuğu için gazdan farklıdır. Neon gazındaki elektronlar tamamen çekirdeğe bağlıdır. Ana fark, bir gazda atomların bozulmadan kalması ve genellikle moleküllere bağlı kalması, ancak plazmada elektronların en azından bir kısmının atomlarından tamamen ayrılmış olmasıdır. Başka bir deyişle, plazma parçacıkları yüklüyken gaz parçacıkları büyük ölçüde yüksüzdür.
