Materielle faste, flydende og gasfaser

Materialer har en fast, flydende og gasform. Hver af disse former er kendt som en fase af stof. I hver af sine faser opfører partiklerne af et stof meget anderledes. Et stof kan ændre sig fra en fase til en anden gennem det såkaldte faseovergang. Disse faseovergange er hovedsageligt et resultat af temperaturændringer.

Solid

Når et materiale er i sin faste fase, binder molekylerne tæt sammen. Formen og volumenet af et fast stof er normalt fastgjort. De kræfter, der tiltrækker partikler til hinanden, er særlig stærke i faste stoffer, idet de holder dem tæt sammen i bestemte positioner. Dette hjælper med at forhindre et fast stof i at brydes fra hinanden eller komprimeres. Tætheden af ​​fast materiale stiger ved lavere temperaturer. Jo koldere temperaturen er, desto svagere vibrationer af partikler, så de pakker sammen endnu strammere. Faststoffer kan klassificeres som krystallinsk, med partikler anbragt tæt i geometriske mønstre, eller de kan klassificeres som amorfe faste stoffer. Krystallerne i amorfe faste stoffer, såsom ler, er arrangeret mere løst og tilfældigt, så materialets form kan ændres.

Væske

I den flydende fase er de partikler, der udgøres et stof har større bevægelsesfrihed. Denne bevægelse opnås ved at partiklerne opnår termisk energi. Formen af ​​en væske bestemmes af formen af ​​dens beholder. Selv om partiklerne i en væske ikke er bundet sammen så tæt som dem i et fast stof, kan flydende stoffer ikke komprimeres. Flydende partikler er mere energiske end faste partikler og kan bevæge sig rundt, men kun inden for en vis afstand fra andre partikler. Der er stadig en attraktionskraft, der holder dem løst sammen. Fordi partikler er længere adskilt i en væske, er volumenet af et stof i sin flydende fase større end dets volumen i en fast fase.

Gas

Formen og volumenet af en gas bestemmes ved form og volumen af ​​dens beholder. I modsætning til et faststof vil en gas imidlertid flygte, hvis der ikke er låg på sin beholder. Partiklerne i en gas har en stor bevægelsesfrihed og har ikke en ordnet ordning. Dette skyldes, at de kræfter, som tiltrækker disse partikler til hinanden, er svage eller fraværende i gasfasen. Gaspartikler har en stor mængde kinetisk energi, som løbende passerer rundt mellem partikler, mens de bevæger sig rundt og støder på hinanden.

Overgang

Fasetransitioner finder sted på grund af ændringer i temperatur, selvom de også er påvirket af atmosfærisk tryk. Et fast stof bliver en væske, når den opvarmes til dens smeltepunkt, hvor varme giver partiklerne tilstrækkelig energi til at løsne deres struktur og blive en væske. Ved kogepunkt giver varme til partikler i en væske nok energi til dem på overfladen af ​​en væske for at undslippe strukturen og fordampe og flytte ind i luften som en gas. Lavt atmosfærisk tryk tillader væsker at koge ved en lavere temperatur. For at gas skal blive en væske, skal den afkøle nok til, at partikler mister energi og kondenserer; danner bindinger tæt nok til at holde en flydende form. For at en væske bliver et faststof, skal det fryse, så partiklerne har meget lidt energi og trækkes sammen af ​​meget stramme bindinger