Différence clé - gaz vs vapeur
La phase gazeuse est l'une des quatre phases fondamentales de toute matière avec la phase solide, la phase liquide et le plasma. Les gaz peuvent être clairement distingués des phases solides et liquides car, contrairement aux solides ou aux liquides, les atomes sont en mouvement libre et sont répartis tout autour d'un récipient. Le gaz et la vapeur semblent tous deux similaires en raison de leur transparence, mais ce sont deux phases distinctes que la matière peut exister. La principale différence entre le gaz et la vapeur est que le gaz n'existe que dans un seul état physique alors que la vapeur peut coexister avec un autre état physique.
Qu'est-ce que le gaz ?
Le gaz dans la nature peut être composé d'un seul élément ou d'une combinaison d'atomes. Cependant, il s'agit d'une très petite molécule. Par exemple, si l'on considère le groupe des halogènes dans le tableau périodique, le fluor et le chlore existent sous forme de gaz, tandis que le brome existe sous forme liquide et l'iode sous forme solide. En effet, la taille de l'atome est augmentée dans le groupe des halogènes et les grosses molécules ne peuvent pas obtenir un état de mouvement libre en raison des interactions intermoléculaires.
Le gaz est une substance qui n'existe que dans un seul état, qui est la phase gazeuse. C'est ce qu'on appelle un état thermodynamique. Un état thermodynamique est la condition d'un système expliquée en fonction des paramètres thermodynamiques tels que la température, la pression, etc. Le gaz n'a pas subi de changement de phase, ce qui signifie qu'il n'existe que sous forme de gaz et ne subira pas de changement de phase à moins que des conditions spéciales ne soient données.. Par conséquent, on l'appelle une substance monophasique.
Le schéma suivant montre les positions relatives de la phase gazeuse et de la phase vapeur. Ici, la phase vapeur se situe à une température inférieure à la température du point critique. La phase gazeuse se situe au-dessus du point critique.
Figure 01: Positions relatives de la phase gazeuse et de la phase vapeur
Qu'est-ce que la vapeur ?
La vapeur peut être définie comme une substance qui est en phase gazeuse et peut coexister avec une phase liquide. Cette définition semble un peu déroutante, mais ce qui se passe ici, c'est que la vapeur est en équilibre avec un liquide. Ce liquide contient les mêmes molécules que la vapeur. La vapeur se forme à partir d'un changement de phase et peut subir à nouveau un changement de phase. Par conséquent, il est nommé comme une substance multiphasique. La vapeur n'est pas un état de la matière comme le gaz l'est. La transition d'un gaz à un liquide se produit par condensation suivie de la formation d'une goutte de liquide et de sa croissance. La coexistence de la vapeur avec sa phase liquide est possible car sa température moyenne est inférieure au point critique. Le point critique est la température et la pression auxquelles un gaz et un liquide ne peuvent pas être distingués. Seuls des gaz peuvent exister au-dessus du point critique; ainsi, un gaz ne peut pas coexister avec un liquide. Par exemple, la vapeur est de la vapeur d'eau à haute température alors qu'à température ambiante, c'est un liquide.
Un bon exemple d'équilibre vapeur-liquide dans des conditions normales est l'équilibre entre l'éthanol et sa vapeur. Le diagramme suivant montre comment ces deux phases sont liées.
Figure 02: Mélange d'équilibre vapeur-liquide d'éthanol et d'eau
Quelle est la différence entre Gaz et Vapeur ?
Gaz contre vapeur |
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| Un gaz ne peut exister que dans une seule phase thermodynamique. | La vapeur peut coexister avec sa phase liquide. |
| État physique | |
| Le gaz est un état fondamental de la matière. | La vapeur est un état de changement temporaire d'un liquide ou d'un solide. |
| Nature | |
| Tous les gaz ne sont pas des vapeurs. | Toutes les vapeurs sont des gaz. |
| Propriétés | |
| Les gaz sont invisibles. | De la vapeur peut être visible. (Ex: la vapeur d'eau peut être vue comme un nuage.) |
| Changement de phase | |
| Le gaz ne subit pas de changement de phase | La vapeur subit un changement de phase. |
| Origine | |
| Le gaz est toujours un gaz dans la nature. | La vapeur est un type de gaz formé à partir d'un liquide ou d'un solide. |
| Formation | |
| Le gaz ne se forme pas. | La vapeur se forme soit par ébullition, soit par évaporation |
| Point critique | |
| La température d'un gaz est supérieure au point critique. | La température d'une vapeur est inférieure au point critique mais supérieure au point d'ébullition du liquide ou du solide en question. |
| S'installer | |
| Les gaz ne se déposent pas sur le sol. | Les vapeurs se déposent sur le sol. |
Résumé – Gaz contre vapeur
Le gaz est situé au-dessus du point critique tandis que la vapeur est située en dessous du point critique. Aucune phase liquide ne peut exister au-dessus du point critique. La vapeur existe également en dessous du point critique. Par conséquent, la principale différence entre le gaz et la vapeur est que le gaz n'existe que dans un état physique alors que la vapeur peut coexister avec un autre état physique.
