Innehåll
Materiel har en fast form, en flytande form och en gasform - de så kallade fysiska tillstånden av materia. I var och en av dessa tillstånd beter sig substansens partiklar på ett mycket annat sätt, och en substans kan passera från ett tillstånd till en annan genom det som är känt som fasförändring, vilket vanligen beror på temperaturförändringar.
Fast tillstånd
När en fråga är i fast tillstånd är dess molekyler tätt bundna - formen och volymen hos ett fast ämne är vanligtvis fixerade. De krafter som lockar partiklarna mellan dem är särskilt starka i fasta ämnen, håller dem nära och i specifika positioner, vilket hjälper till att förhindra att de bryts eller komprimeras. Tätheten hos ett fast ämne ökar med temperaturminskningen, dvs ju kallare det är desto svagare partiklarna vibbar, vilket får dem att binda ännu mer fast. Fastämnen kan klassificeras som amorfa eller kristallina - när partiklar bildar geometriska mönster. Kristaller i amorfa fastämnen, såsom lera, kan ordnas mer fritt och slumpmässigt och tillåter materialet att byta form.
Flytande tillstånd
I flytande tillstånd rör partiklarna av en substans mer fritt efter att de har fått termisk energi. Formen av en vätska bestäms av formen av dess behållare. Även om partiklarna inte är så tätt bundna som i en fast substans finns det fortfarande i flytande ämnen attraktiva krafter som binder deras molekyler friare; Dessutom är flytande ämnen inte komprimerbara. Partiklarna i en vätska har mer energi än en fast substans och kan röra sig inom ett visst avstånd från de andra, och eftersom partiklarna är mer avlägsna i en vätska är volymen av en flytande substans större än dess volym i fast tillstånd.
Gasformigt tillstånd
Formen och volymen av en gas bestäms av formen och volymen av behållaren, i vilken den är inrymd, och i motsats till vätskan kommer en gas att fly från sin behållare i frånvaro av ett lock. Partiklarna i en gas har stor rörelsefrihet och organiserar inte på ett ordnat sätt eftersom de attraktiva krafterna mellan dem är svaga eller frånvarande. Partiklarna i en gas har en stor mängd kinetisk energi, som kontinuerligt passerar mellan dem när de rör sig och slår varandra.
Fasförändring
Fasförändringar uppstår på grund av förändringar i temperatur och atmosfärstryck. En fast substans blir flytande när den värms upp till smältpunkten, när värmen ger partiklarna tillräcklig energi för att lossa sin struktur och bli flytande.Vid kokpunkten ger värmen en vätska tillräcklig energi för partiklarna på dess yta för att fly från strukturen och förångas till gas. Lågt atmosfärstryck tillåter också en vätska att koka vid en lägre temperatur. För att en gas ska bli flytande måste den kylas nog, att dess partiklar förlorar energi och kondenserar, bildar bindningar som är tillräckligt starka för att fälla dem i flytande tillstånd. För att en vätska ska bli fast måste den frysas, så att partiklarna har mycket liten energi och är nära förbundna.