Γιατί τα αέρια αναμιγνύονται φυσικά με το καθένα με το άλλο όταν συνδυάζονται;

Τα αέρια αναμιγνύονται φυσικά μεταξύ τους λόγω των ακόλουθων λόγων:

1. Υψηλή κινητική ενέργεια: Τα μόρια αερίου έχουν υψηλή κινητική ενέργεια, που σημαίνει ότι κινούνται γρήγορα και τυχαία. Αυτή η σταθερή κίνηση τους επιτρέπει να συγκρούονται συνεχώς και να συνδυάζονται με άλλα μόρια αερίου.

2. Αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις: Τα αέρια έχουν πολύ αδύναμες ενδομοριακές δυνάμεις (δυνάμεις έλξης μεταξύ μορίων) σε σύγκριση με τα υγρά και τα στερεά. Αυτές οι αδύναμες δυνάμεις επιτρέπουν στα μόρια να διαχωρίζονται εύκολα και να μετακινούνται μεταξύ τους.

3. Υψηλός ρυθμός διάχυσης: Λόγω της υψηλής κινητικής τους ενέργειας και των αδύναμων διαμοριακών δυνάμεων, τα αέρια έχουν υψηλό ρυθμό διάχυσης. Αυτό σημαίνει ότι εύκολα εξαπλώνονται και αναμειγνύονται με άλλα αέρια, γεμίζοντας οποιοδήποτε διαθέσιμο χώρο.

4. Εντροπία: Η φυσική τάση ενός συστήματος για την αύξηση της διαταραχής ή της εντροπίας οδηγεί τα αέρια να αναμειγνύονται. Ένα μείγμα αερίων έχει υψηλότερη εντροπία από τα ξεχωριστά αέρια, καθώς τα μόρια έχουν μεγαλύτερη ελευθερία να μετακινούνται και να καταλαμβάνουν μεγαλύτερο όγκο.

5. Πίεση και όγκος: Όταν τα αέρια συνδυάζονται, τα μόρια τους καταλαμβάνουν τον ίδιο όγκο και βιώνουν την ίδια πίεση. Αυτό προάγει την ανάμειξη καθώς τα μόρια συγκρούονται συνεχώς και κινούνται σε όλο τον κοινό χώρο.

Συνοπτικά:

Ο συνδυασμός της υψηλής κινητικής ενέργειας, των αδύναμων διαμοριακών δυνάμεων, του υψηλού ρυθμού διάχυσης, της εντροπίας και των επιδράσεων πίεσης/όγκου συμβάλλουν στη φυσική τάση των αερίων να αναμειγνύονται μεταξύ τους. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως διάχυση και αποτελεί θεμελιώδη ιδιοκτησία των αερίων.