Powiązane wykrywanie detektorów wielo-gazowych
Gaz jest jednym z czterech podstawowych stanów materii (pozostałe trzy to ciało stałe, ciecz i plazma). Gazy mogą składać się z pojedynczych atomów (takich jak gazy rzadkie), cząsteczek elementarnych składających się z jednego pierwiastka (takich jak tlen), cząsteczek złożonych składających się z wielu pierwiastków (takich jak dwutlenek węgla) i tak dalej.
Mieszaniny gazów mogą zawierać różne substancje gazowe, takie jak powietrze. Istotną różnicą między gazami, cieczami i ciałami stałymi jest duży odstęp między cząsteczkami gazu. Odległość ta utrudnia ludzkiemu oku wykrycie bezbarwnych gazów.
Gaz, podobnie jak ciecz, jest płynem: może przepływać i odkształcać się. W przeciwieństwie do cieczy, gazy można sprężać.
Jeśli nie ma żadnych ograniczeń (takich jak pojemniki lub pola siłowe), gazy mogą dyfundować bez ograniczeń objętościowych lub stałych. Atomy lub cząsteczki substancji gazowych mogą swobodnie poruszać się między sobą.
Charakterystyka gazu mieści się pomiędzy cieczą a plazmą, a temperatura gazu nie przekracza temperatury plazmy. Dolną granicę temperatury gazu stanowi zdegenerowany gaz kwarkowy, który jest coraz bardziej ceniony.
Gazy atomowe o dużej gęstości schłodzone do bardzo niskich temperatur można podzielić na gazy Bosego i gazy Fermiego na podstawie ich właściwości statystycznych, podczas gdy inne stany fazowe mogą odnosić się do listy stanów fazowych.
W standardowych warunkach pierwiastki chemiczne będące cząsteczkami gazu obejmują wodór (H2), azot (N2), tlen (O2) i dwa halogeny, odpowiednio fluor (F2) i chlor (Cl2).
Ponadto istnieją rzadkie gazy jednoatomowe, takie jak hel (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), ksenon (Xe) i radon (Rn).
Ponieważ większość gazów jest trudna do bezpośredniej obserwacji, często opisuje się je za pomocą czterech właściwości fizycznych lub makroskopowych:
Ciśnienie, objętość, liczba cząstek (wyrażana przez chemików w molach) i temperatura. Te cztery cechy były wielokrotnie obserwowane przez wielu naukowców (takich jak Robert Boyle, Jacques Charles, John Dalton, Joseph Louis Gay Lussac, Amadeo Avogadro itp.) za pomocą różnych gazów i urządzeń. Ich dokładne badania ostatecznie stworzyły prawo gazu doskonałego, które opisuje matematyczne zależności między tymi właściwościami.
