Qual ' é a diferença entre gás e plasma?

Boa pergunta! A diferença definidora é que em um gás os átomos estão intactos e, de fato, normalmente estão ligados em moléculas, enquanto em um plasma pelo menos alguns dos elétrons se separam inteiramente de seus átomos. Em outras palavras, as partículas de um plasma são carregadas, mas as partículas de um gás geralmente não têm carga. Então, tecnicamente, um plasma não é um gás e deve-se dizer que uma estrela é uma bola de plasma, não um gás. (Na verdade, há uma fina camada externa chamada fotosfera que na verdade consiste em gás porque a temperatura não é quente o suficiente para formar plasma)

No entanto, fora da física, as pessoas costumam usar a palavra “gás” para se referir a qualquer tipo de substância vaporosa e, nesse sentido, suponho que um plasma conta. Portanto, há um sentido em que a declaração de seu amigo pode ser considerada correto. Mas essa é uma pergunta para o site em inglês.

Comentários

• ” ” Na verdade, há uma fina camada externa chamada fotosfera, que na verdade consiste em gás porque a temperatura não é ‘ t quente o suficiente para formar o plasma ” ” Gostaria de saber quais átomos resistirão à ionização a 6000 K.
• Uma fração razoável de uma amostra de hidrogênio seria neutro a 6000K. Na verdade, quase tudo de acordo com este cálculo .
• Nunca fiquei feliz com o plasma como um estado separado de Se a ionização o torna um novo estado, por que ‘ ter o ferro magnetizado o torna um novo estado, ou ter um cristal líquido com e sem voltagem diferentes estados?
• @MartinBeckett Na verdade, referindo-se aos estados de magnetização ou fases de cristal líquido como ” sta testes de matéria ” não são ‘ tão incomuns. A Wikipedia en.wikipedia.org/wiki/State_of_matter tem um artigo muito bom sobre isso. Realmente depende de quão amplos ou precisos você deseja que seus termos sejam.
• Um adendo útil ao comentário de @Georg ‘ é que o ” visível ” superfície do sol (a parte que vemos brilhar) é na verdade bastante profunda no envelope com muito do material sobrejacente sendo relativamente não ionizado. Isso ocorre explicitamente porque a opacidade depende do grau de ionização.

Gases são sistemas muito simples. Basta considerar a marca registrada de todos os gases, o gás ideal. Não há nenhuma interação entre as partículas ali. Os gases da vida real têm algumas interações, mas podem ser tratadas como perturbações do gás ideal. É claro que em certas partes dos diagramas de fase os gases são mais complicados. Estou falando sobre linhas de transição para líquidos e sólidos, é claro, e o mais importante, sobre coisas peculiares que acontecem no ponto crítico. Mas o que consideramos como gás geralmente (por exemplo, o ar ao nosso redor) pode ser tratado como um monte de partículas que não interagem quase de forma alguma. Em outras palavras, essas partículas são praticamente neutras.

Por outro lado Por outro lado, o plasma não é apenas sobre partículas. O plasma consiste em partículas e campos (geralmente um campo EM, mas também existem muitos outros tipos) e existem fenômenos muito complexos que podem transferir a energia entre os campos e partículas. Este é um ponto muito importante, pois as pessoas muitas vezes esquecem que os campos são tão fundamentais quanto as partículas (mais fundamentais ainda, pois de acordo com a teoria quântica de campos (QFT), as partículas são apenas porções locais de algum campo). vista de QFT, o plasma é uma mistura de campos de matéria e força. Se tratássemos o sistema de partículas carregadas + campo EM em bases iguais, seria melhor descrito como plasma elétron-fóton. Da mesma forma, há um plasma de quark-gluon ( onde a força forte em vez da força EM é dominante).

Assim, os dois principais pontos sobre os plasmas é que eles contêm partículas carregadas (sob qualquer força) e campos e que são muito complicados (por serem muito densos, uma condição necessária para quebrar as partículas neutras em seus componentes carregados). Se entendêssemos o plasma bem o suficiente, poderíamos, e. ser capaz de realizar a fusão termonuclear (pelo menos em princípio). No momento, isso não é possível porque o plasma é muito instável .

O plasma é considerado um dos 4 estados fundamentais da matéria. As partículas carregadas devem estar próximas o suficiente para que cada partícula influencie muitas partículas carregadas próximas, em vez de apenas interagir com a partícula mais próxima (esses efeitos coletivos são uma característica distintiva de um plasma). A aproximação de plasma é válida quando o número de portadores de carga dentro da esfera de influência (chamada esfera de Debye, cujo raio é o comprimento de blindagem de Debye) de uma partícula em particular é maior que a unidade para fornecer comportamento coletivo das partículas carregadas. O número médio de partículas na esfera de Debye é dado pelo parâmetro plasma

Comentários

• Esteja ciente de que existem vários outros estados razoavelmente exóticos da matéria (Condensados de Bose-Einstein, superfluidos, plasmas de quark-gluon, gases degenerados e assim por diante), então ” um dos 4 estados fundamentais da matéria. ” é uma multa para pop-sci ou um tratamento introdutório, mas deixa de fora algumas físicas muito interessantes em condições extremas.