Τι συμβαίνει με τα αέρια όταν ψύχονται;
* Η κινητική ενέργεια μειώνεται: Τα μόρια αερίου είναι συνεχώς σε κίνηση, που κατέχουν κινητική ενέργεια. Καθώς το αέριο ψύχεται, τα μόρια χάνουν κινητική ενέργεια και επιβραδύνουν.
* Μειωμένες μοριακές συγκρούσεις: Με μειωμένη κινητική ενέργεια, τα μόρια συγκρούονται λιγότερο συχνά και με λιγότερη δύναμη.
* Μειωμένη πίεση: Η πίεση που ασκείται από ένα αέριο είναι άμεσα ανάλογη με τον ρυθμό και τη δύναμη των μοριακών συγκρούσεων με τους τοίχους των εμπορευματοκιβωτίων. Επομένως, η ψύξη ενός αερίου οδηγεί σε μειωμένη πίεση.
* Αλλαγή όγκου (ανάλογα με τις συνθήκες):
* σταθερός όγκος: Εάν ο όγκος του δοχείου είναι σταθερό, το αέριο θα κρυώσει απλά χωρίς σημαντική αλλαγή όγκου.
* σταθερή πίεση: Εάν η πίεση διατηρείται σταθερή, ο όγκος του αερίου θα μειωθεί καθώς κρυώνει. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια κινούνται πιο αργά και έτσι ασκούν λιγότερη πίεση. Το δοχείο θα πρέπει να συστέλλεται για να διατηρήσει τη συνεχή πίεση.
* Αλλαγή φάσης: Καθώς η θερμοκρασία του αερίου συνεχίζει να μειώνεται, τελικά θα φτάσει σε ένα σημείο όπου μεταβαίνει σε υγρή κατάσταση (συμπύκνωση) ή ακόμα και σε στερεά κατάσταση (κατάψυξη).
Βασικά σημεία:
* Ψύξη ενός αερίου επιβραδύνει τα μόρια του και μειώνει την κινητική τους ενέργεια.
* Αυτό οδηγεί σε μειωμένη πίεση και, στην περίπτωση σταθερής πίεσης, μείωση του όγκου.
* Τελικά, η ψύξη μπορεί να προκαλέσει αλλαγή φάσης από αέριο σε υγρό σε στερεό.
Παραδείγματα:
* Ο αέρας ψύξης σε ένα μπαλόνι αναγκάζει το μπαλόνι να συρρικνωθεί καθώς ο αέρας μέσα στο συμβόλεις.
* Ο ατμός ψύξης (υδρατμός) προκαλεί τη συμπύκνωση του σε υγρό νερό.
* Το αέριο οξυγόνου ψύξης σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες έχει ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό υγρού οξυγόνου.
