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什么是气体

气体的名字来源于单词“chaos(混乱)”,其简洁、形象地概括了气体的主要特征。气体是混乱无序地随意移动的一群粒子,相互之间以及在任何容器的壁上不断碰撞。同它们所占据的总空间相比,粒子的实际体积非常小,这就是为什么气体能填充任何有效体积并容易压缩的原因。气体分子的平均速度约为100米/秒,并且它们每秒相互碰撞数十亿次。这就是为什么气体容易混合以及对它们施加压力的原因。

这种持续运动很容易通过在房间释放少量的恶臭气体进行证明。在数秒内,可在房间的各个地方闻到气体。这些特性通常适用于处于气态的物质和液体蒸发而来的蒸汽。

不论是什么气体,在相同的温度和压力下任何气体的体积都含有相同数量的分子。这意味着通过体积测量气体非常方便。在更高水平的气体测量为%(体积浓度),在更低水平为百万分之几,ppm(体积浓度)。

虽然不同的气体具有不同的密度,但它们不会完全根据它们的密度分层。较重的气体往往下沉,较轻的气体往往上升,但是它们的持续运动意味着它们在持续混合(即它们的表现与液体不一样)。

因此,在有天然气(甲烷)泄漏的房间中,由于其比空气轻,气体会上升,但是持续运动意味着在地面水平上会相当数量的聚集。这还是在完全静止的条件中,一旦有任何气体流动,都会增加混合的风险。

空气是气体的混合物,通常是:

77.2 %
20.9 %
水蒸汽0.9 %
氩气0.9 %
二氧化碳0.03 %
其它气体0.07 %

由于其构成相当恒定,空气通常被视为单一气体,这使得安全和健康应用中有毒和易燃气体的测量相对简便。

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