Čo je plyn?
Plyn je skupenstvo látky, ktoré nemá stály tvar ani stály objem. Plyn sa roztiahne, aby zaplnil celú nádobu, v ktorej sa nachádza. Ak ho prelejeme do väčšej nádoby, rovnomerne vyplní celý jej objem.
Vzduch, kyslík, oxid uhličitý, vodná para a hélium sú príklady plynov.
Ako sa správajú častice plynu?
Častice v plyne sú:
- Ďaleko od seba — väčšina priestoru v plyne je prázdna, preto sú plyny veľmi riedke.
- Pohybujúce sa rýchlo a náhodne — lietajú všetkými smermi a neustále sa zrážajú navzájom aj so stenami nádoby.
- Bez pravidelného usporiadania — nemajú žiadnu pevnú štruktúru.
- Takmer bez vzájomných príťažlivých síl — preto sa ľahko rozširujú.
Tieto zrážky so stenami nádoby spôsobujú tlak plynu.
Vzduch, ktorý dýchame, je zmes plynov. Obsahuje asi 78 % dusíka, 21 % kyslíka, 0,9 % argónu a 0,04 % oxidu uhličitého. Hoci ich nevidíme, tieto plyny neustále obiehajú okolo nás a napĺňajú každú miestnosť, v ktorej sme.
Fyzikálne vlastnosti plynov
| Vlastnosť | Opis |
|---|---|
| Tvar | Premenlivý — zaplní akúkoľvek nádobu |
| Objem | Premenlivý — rozpína sa alebo stláča |
| Stlačiteľnosť | Ľahko stlačiteľné |
| Hustota | Veľmi nízka — častice sú ďaleko od seba |
| Prúdenie | Prúdi voľne všetkými smermi |
Tlak a objem plynu
Keď stlačíme plyn do menšieho priestoru, jeho tlak sa zvýši — jeho častice narážajú do stien častejšie. Keď plyn rozopneme do väčšieho priestoru, tlak klesne. Toto využívame napríklad v pneumatikách bicyklov a áut.
Keď nafukuješ balón, vtláčaš do neho vzduch pod tlakom. Vzduch vo vnútri má vyšší tlak ako vzduch vonku, čo drží balón nafúknutý. Ak balón prepichneme, plyn uniká rýchlo – a balón praskne.
Difúzia
Plyny sa difundujú — šíria sa od miesta s vyšším tlakom alebo koncentráciou na miesto s nižším. Práve preto zavoníš parfumu zo vzdialenosti niekoľkých metrov: jeho molekuly sa rozptýlili do vzdušného priestoru miestnosti.
Prax: Pneumatiky a tlak plynu
Pneumatiky áut sú naplnené vzduchom. Plyn narážajúci do stien gumy vytvára tlak, ktorý unáša hmotnosť auta. Keď vypustíš vzduch, tlak klesne a pneumatika splasne. Napumpovanie viac vzduchu zvyšuje tlak a pneumatika sa stane tvrdou.
Prax: Parfum sa šíri miestnosťou
Keď nastriekaš parfum, kvapôčky sa odparia na plyn, ktorý sa difunduje vzduchom od miesta s vysokou koncentráciou (blízko fľaše) k miestu s nízkou koncentráciou (po celej miestnosti). Preto ho cítiš z niekoľkých metrov.
Prax: Počasie a atmosféra
Atmosféra je zmes plynov (hlavne dusík a kyslík). Meteorológovia merajú atmosferický tlak barometrmi. Nízky tlak prináša zvyčajne oblaky a dážď; vysoký tlak prináša jasné počasie. Rozdiely v tlaku poháňajú vietor a počasie.
Kde to vidíš v reálnom živote? Bicyklové pumpy, balóny, sýtené nápoje (CO₂ pod tlakom) a aerosólové plechovky — všetky využívajú tlak plynu. Všimni si, ako sa vrecúško čipsov nafúkne v lietadle, keď vonkajší tlak klesá.
Cvičné príklady
Prečo plyny ľahko stlačíme, ale pevné látky takmer nie?
Zobraziť odpoveď
Prečo plyn vždy zaplní celú nádobu, v ktorej sa nachádza?