気体

物理的特性

すべての気体は液体のように流れることができます。これは、分子が互いに独立して移動することを意味します。ほとんどの気体は、水素のように無色です。気体の粒子は、瓶や部屋のようなどんな容器の中でも、空間を埋め尽くすように広がったり、拡散したりします。液体や固体に比べて、気体は密度と粘度が非常に低い。ほとんどの気体は色がついていないので、直接見ることはできません。しかし、密度、体積、温度、圧力を測定することは可能です。

圧力

圧力とは、何かが他の物体にどれだけの押し付け力をかけているかを示す尺度です。ガスの場合、通常はガスが物体の容器に押し付けているか、ガスが重い場合はガスの中の何かに押し付けていることになります。圧力はパスカルで測定されます。ニュートンの第三法則により、気体の入っている物体に力を加えることで、気体の圧力を変えることができます。例えば、中に空気が入っている瓶を絞ると、中の空気に圧力がかかります。

ガスの話をするとき、圧力は容器に関係していることが多いです。小さな容器にたくさんのガスが入っていると、非常に高い圧力になります。大きな容器に少量のガスが入っていれば、圧力は低くなります。ガスは、たくさんあるとそれ自体が圧力を発生させることができます。ガスの重さは、他のガスも含めて、その下にあるものに圧力をかけます。惑星では、これを大気圧と呼びます。

温度

気体の温度は、それがどれだけ熱いか冷たいかを表します。物理学では通常ケルビン単位で測定されますが、他の場所では摂氏が多く使われています。気体では、分子の平均速度（どれだけ速く動くか）が温度と関係しています。気体分子の移動速度が速ければ速いほど、分子同士が衝突したり、ぶつかったりすることが多くなります。このような衝突によってエネルギーが放出されますが、気体ではそれが熱となって現れます。逆に、ガスの周りの温度が高くなると、ガス粒子は熱エネルギーを運動エネルギーに変換して、より速く動き、ガスをより高温にします。

状態の変化

ガスは2つの異なる状態変化を経ることができます。温度が十分に低い場合、ガスは凝縮して液体になります。時には、温度が十分に低い場合には、固体に変化する沈着を通過することもあります。通常、気体は最初に凝縮して液体になり、その後凍結して固体になるのですが、温度が非常に低いと液体の段階をスキップして瞬時に固体になることがあります。冬に地面に霜がつくのは、これが原因です。水蒸気（気体）は極寒の空気中に入り、沈着して瞬時に氷になります。

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