Tartalom
Az anyag szilárd formában, folyékony formában és gáznemű formában van - az úgynevezett anyag fizikai állapota. Ezen állapotok mindegyikében az anyag részecskék nagyon eltérő módon viselkednek, és az anyag áthaladhat egyik állapotból a másikra, amit fázisváltozásnak neveznek, ami általában a hőmérséklet változásából ered.
Szilárd állapot
Amikor egy anyag szilárd állapotban van, molekulái szorosan kötődnek - a szilárd anyag alakja és térfogata általában rögzítve van. Különösen erősek a szilárd részecskék között a részecskéket vonzó erők, amelyek közel állnak egymáshoz, és bizonyos pozíciókban vannak, ami segít megakadályozni a törést vagy tömörítést. Egy szilárdság sűrűsége a hőmérséklet csökkenésével nő, azaz a hidegebb, annál gyengébb a részecskék rezgése, ami még erőteljesebben kötődik hozzájuk. A szilárd anyagok amorf vagy kristályosak lehetnek, amikor a részecskék geometriai mintákat képeznek. Az amorf szilárd anyagokban, például agyagban lévő kristályok szabadabban és véletlenszerűen elrendezhetők, lehetővé téve az anyag alakjának megváltoztatását.
Folyadék állapot
A folyékony állapotban az anyag részecskéi szabadabban mozognak, miután termikus energiát szereztek. A folyadék alakját a tartály alakja határozza meg. Bár részecskéi nem olyan szorosan kötődnek, mint egy szilárd anyagban, még mindig vannak folyékony anyagok, vonzó molekulák, amelyek szabadabban kötődnek molekuláikhoz; emellett a folyékony anyagok nem összenyomhatók. A folyadék részecskéi több energiával rendelkeznek, mint a szilárd anyagok részecskéi, és a többiektől bizonyos távolságon belül mozoghatnak, és mivel a részecskék egy folyadékban távolabb vannak, a folyékony anyag térfogata nagyobb, mint a folyadék. térfogat a szilárd állapotban.
Gáznemű állapot
A gáz alakját és térfogatát a tartály alakja és térfogata határozza meg, amelyben a tartály van, és a folyadékkal ellentétben a gáz a kupakból kilép a kupak nélkül. A gázban lévő részecskék nagy mozgási szabadsággal rendelkeznek, és nem rendezett módon szerveznek, mert a köztük lévő vonzó erők gyenge vagy hiányoznak. A gáz részecskéi nagy mennyiségű kinetikus energiával rendelkeznek, amelyet folyamatosan mozgatnak egymás között, amikor mozognak és egymásba ütnek.
Fázisváltozás
A fázisváltozások a hőmérséklet és a légköri nyomás változásai miatt következnek be. A szilárd anyag folyékonyvá válik, amikor az olvadáspontig felmelegszik, amikor a hő elegendő energiát ad a részecskéknek a szerkezet feloldásához és folyadékká válásához.A forráspontban a hő elegendő energiát biztosít a felületén lévő részecskék számára, hogy elhagyják a szerkezetet és bepároljanak gázgá. Az alacsony légköri nyomás lehetővé teszi, hogy a folyadék alacsonyabb hőmérsékleten forraljon. Ahhoz, hogy egy gáz folyadéksá váljon, elég hűlni kell, hogy részecskéi energiát és kondenzálódást idézzenek elő, és olyan erős kötéseket alakítsanak ki, amelyek eléggé erősek ahhoz, hogy folyékony állapotban legyenek. Ahhoz, hogy egy folyadék szilárdvá váljon, azt fagyasztani kell, hogy a részecskék nagyon kevés energiával rendelkezzenek és szorosan kapcsolódjanak.