พลาสม่าเทียบกับแก๊ส
สสารมีสถานะต่างกัน เรารู้จักสามสถานะเป็นหลักเป็นของแข็ง ของเหลว และก๊าซ นอกเหนือจากรูปแบบหลักเหล่านี้ อาจมีสถานะที่แตกต่างกันเล็กน้อย ซึ่งสสารไม่แสดงลักษณะทั้งหมดของรัฐหลัก พลาสม่าเป็นหนึ่งในสถานะดังกล่าว
แก๊ส
แก๊สเป็นหนึ่งในรัฐที่มีอยู่ มีคุณสมบัติที่ขัดแย้งกันจากของแข็งและของเหลว ก๊าซไม่มีคำสั่งและพวกมันใช้พื้นที่ใด ๆ อนุภาคก๊าซแต่ละตัวจะถูกแยกออกจากกันและมีระยะห่างที่ดีระหว่างอนุภาคเหล่านี้ในส่วนผสมของก๊าซเมื่อเทียบกับสารละลายหรือของแข็ง ดังนั้นจึงไม่มีแรงระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่งพฤติกรรมของพวกมันได้รับผลกระทบอย่างมากจากตัวแปรต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความดัน ฯลฯ เมื่อใช้แรงดันสูง ก๊าซจะลดปริมาตรและเมื่อปล่อยแรงดัน พวกมันจะขยายตัวและเติมพื้นที่ทั้งหมดที่กำหนด บรรยากาศประกอบด้วยชนิดและปริมาณของก๊าซต่างๆ ก๊าซบางชนิดมีลักษณะเป็นไดอะตอมมิก (ไนโตรเจน ออกซิเจน) และบางชนิดเป็นอะตอมเดี่ยว (อาร์กอน ฮีเลียม) มีก๊าซที่ประกอบด้วยองค์ประกอบเดียว (ก๊าซออกซิเจน) และบางชนิดมีองค์ประกอบอีกสององค์ประกอบรวมกัน (คาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์) ก๊าซสามารถไม่มีสีหรือไม่มีสี โดยปกติ ก๊าซสีจะดูเหมือนไม่มีสีด้วยตาเปล่าของเรา หากถูกกระจายออกไปในปริมาณมาก ก๊าซบางชนิดมีกลิ่นเฉพาะตัว (ไฮโดรเจนซัลไฟด์) โดยส่วนใหญ่แล้วเป็นการยากมากที่จะรู้จักก๊าซหากไม่มีคุณสมบัติทางกายภาพเฉพาะ นักวิทยาศาสตร์เช่น Robert Boyle, Jacques Charles, John D alton, Joseph Gay-Lussac และ Amedeo Avogadro ได้ศึกษาเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพต่างๆ ของก๊าซและพฤติกรรมของพวกมัน เรารู้กฎของแก๊สในอุดมคติและก๊าซจริงที่พวกเขาได้นำเสนอก๊าซในอุดมคติเป็นแนวคิดทางทฤษฎีที่เราใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการศึกษาของเรา เพื่อให้ก๊าซเป็นอุดมคติ ควรมีลักษณะดังต่อไปนี้ หากขาดสิ่งใดสิ่งหนึ่ง แสดงว่าก๊าซนั้นไม่ถือว่าเป็นก๊าซในอุดมคติ
• แรงระหว่างโมเลกุลระหว่างโมเลกุลของแก๊สมีน้อยมาก
• โมเลกุลของแก๊สถือเป็นอนุภาคจุด ดังนั้น เมื่อเทียบกับพื้นที่ที่โมเลกุลของก๊าซครอบครอง ปริมาตรของโมเลกุลจึงไม่มีนัยสำคัญ
ก๊าซในอุดมคติมีลักษณะสามตัวแปร คือ ความดัน ปริมาตร และอุณหภูมิ สมการต่อไปนี้กำหนดก๊าซในอุดมคติ
PV=nRT=NkT
สำหรับก๊าซ เมื่อหนึ่งหรือทั้งสองข้อสันนิษฐานที่ให้มาข้างต้นไม่ถูกต้อง ก๊าซนั้นจะเรียกว่าก๊าซจริง เราพบก๊าซจริงในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ ก๊าซจริงจะแตกต่างจากสภาพในอุดมคติที่ความดันสูงมากและอุณหภูมิต่ำ
พลาสม่า
นี่คือสถานะของสสารที่คล้ายกับก๊าซ แต่มีความแตกต่างกันเล็กน้อยพลาสมาไม่มีรูปร่างหรือปริมาตรเหมือนกับแก๊ส มันเติมเต็มพื้นที่ที่กำหนด ความแตกต่างก็คือแม้ว่าจะอยู่ในสถานะก๊าซ แต่ส่วนหนึ่งของอนุภาคก็แตกตัวเป็นไอออนในพลาสมา ดังนั้นพลาสม่าจึงมีอนุภาคที่มีประจุเช่นไอออนบวกและลบ การแตกตัวเป็นไอออนนี้สามารถดำเนินการได้หลายวิธี วิธีหนึ่งคือการให้ความร้อน นอกจากนี้ พลาสมายังสามารถสร้างขึ้นได้โดยการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น ไมโครเวฟหรือเลเซอร์ การแผ่รังสีเหล่านี้ทำให้เกิดการแยกตัวของพันธะ จึงสร้างอนุภาคที่มีประจุ เนื่องจากมีอนุภาคที่มีประจุอยู่เป็นจำนวนมาก พลาสมาจึงสามารถนำไฟฟ้าได้ เนื่องจากลักษณะพิเศษที่กล่าวข้างต้น พลาสมาจึงถือเป็นสถานะที่ชัดเจนของสสารที่แยกออกจากของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ
แก๊สกับพลาสม่าต่างกันอย่างไร
• พลาสม่ามีอนุภาคที่มีประจุอย่างถาวรเมื่อเทียบกับก๊าซ
• พลาสม่านำไฟฟ้าได้ดีกว่าแก๊ส
• เนื่องจากพลาสมาประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุ พวกมันจึงตอบสนองต่อสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กได้ดีกว่าก๊าซ