גז: מצב צבירה של החומר

ערך זה עוסק במצב צבירה של החומר. אם התכוונתם למשמעות אחרת, ראו גז (פירושונים).

גז, בדומה לנוזל, מסוגל לזרום. בניגוד לנוזל, לגז אין נפח קבוע, והוא נוטה להתפשט כדי למלא את כל הנפח שהוקצה לו (עיקרון אבוגדרו). האנרגיה הקינטית של גז גדולה מזו של נוזל או מוצק, אך קטנה מזו של הפלזמה.

המילה גז בשפת יום-יום מתייחסת לחומרים שבטמפרטורת החדר נמצאים במצב צבירה גזי.

גזים נבדלים במשוואת המצב שלהם. ככל שהגז נמצא בטמפרטורה הקרובה יותר לטמפרטורת הרתיחה שלו, הוא קרוב יותר למצב הנוזל. בטמפרטורות נמוכות נוצרים קשרים חזקים יותר בין המולקולות. חוק אבוגדרו אומר שבתנאי לחץ וטמפרטורה שווים, כמות שווה של גז אידיאלי (גז תאורטי חסר נפח או לחץ פנימי) תתפוס את אותו נפח ולא משנה גודל המולקולה. עבור גזים בלתי אידיאליים, קשר זה, הקרוי משוואת המצב, משתנה. גז ון-דר-ולס הוא דוגמה לגז בלתי אידיאלי.

מולקולות הגז יכולות להיות בעלות מבנים מגוונים, המשפיעים על האנרגיה הפנימית של הגז. הגז יכול להיות למשל חד אטומי, כפי שנפוץ בגזים אצילים, דו-אטומי, למשל כלור, חמצן או חנקן, או בעל מבנה מורכב יותר, אשר עשוי לערב מבנה מרחבי, למשל מולקולת המים, שהיא תלת אטומית כפופה. למבנה מולקולת הגז יש השפעה על דרגות החופש שלה, כלומר על יכולת התנועה של האטומים במולקולה זה ביחס לזה. לגז חד אטומי אין דרגות חופש נוספות כלל, פרט למיקומה ומהירותה של המולקולה. בגז דו-אטומי, יכולים האטומים להתקרב ולהתרחק זה מזה, בדומה לקפיץ. זו דרגת חופש אחת. המיקום המרחבי של הקו המחבר את האטומים אינו משנה, מכיוון שאין למה להשוותו.

עבור גזים בעלי מספר רב יותר של אטומים, דרגות החופש סבוכות יותר. פרט למרחקים בין המולקולות, משנות גם הזוויות שבין הקווים המחברים את האטומים.

חלקיקי הגז נמצאים בתנועה מתמדת וביניהם הרבה ריק יחסית לנוזל ולמוצק בגלל תנועת חלקיקיו הגז נוטה להתפשט בחלל הנתון לו. כמות הגז נמדדת במול מולקולות.

את המונח "גז" טבע הרופא והכימאי הפלמי, יאן בפטיסט ואן הלמונט במאה ה-17. הוא הסביר, בספר שהופיע ב-1648, לאחר מותו, שיצר מילה חדשה לאדי המים הנוצרים עקב קור האוויר, והתבסס על המילה היוונית כאוס (χάος), במובן רִיק (מצב העולם לפני הבריאה). ההגייה ההולנדית של שתי המילים דומה, כפי ששני המונחים דומים במהותם, טען ואן הלמונט. כך עברה המלה GAS לשפות אירופה האחרות.

• חמצן
• חנקן
• פחמן דו-חמצני
• מתאן
• בוטאן (גז בישול).
• הליום
• מימן

• גז אידיאלי
• גז אציל
• גז טבעי
• התאוריה הקינטית של הגזים
• מכשיר קיפ - מתקן להפקת גז

מיזמי קרן ויקימדיה
ערך מילוני בוויקימילון: גז
ערך מילוני בוויקימילון: גזי
תמונות ומדיה בוויקישיתוף: גז

• גז, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
•   גזים, דף שער בספרייה הלאומית