Skillnad mellan tillstånd och materia

Materiellet mot fasens fas

I fysik, något som har en vilemassa kan betraktas som en sak; det är ett ämne i universum. Det kan vara antingen de minsta partiklarna med massa eller de största stjärnorna i universum. Den fråga som vi är oroade över består av endast 4,6% av universum, och resten av massan ligger i ännu odetekterbara former.

Liksom energi kan materia också existera i många former. Dessa former är kända som materia. Inom ett tillstånd av materia kan atomer och molekyler ta olika konfigurationer. Dessa är kända som faser.

Vad är fas av materia?

Den homogena delen av ett heterogent system separerat med en särskiljbar gräns är känd som en fas. Det hänvisar i allmänhet till en volym i rymden, där alla egenskaper hos saken är likformiga och fysiska egenskaper är tydliga.

Tänk exempelvis på insidan av en vattenkärl när vatten kokar. Vatten (vätskan) upptar vattenkällans botten och separeras av vattenkällans väggar och övre vattenyta. Och i hela denna region är de kemiska och fysikaliska egenskaperna likformiga. Strax ovanför vattenytan fylls området med ång- och luftblandning. Även i denna region skapar väggarna i vattenkällan och vattenytan en särskiljbar gräns, och egenskaperna i hela regionen kan betraktas som likformiga. I detta fall är kokande vatten en fas, och ångluftblandningen är en fas. Så det här systemet kan betraktas som ett tvåfassystem. Tänk på att vatten och bensin hälls i en genomskinlig flaska. Detta är också ett tvåfassystem där de två vätskorna är tydligt åtskilda av en marginal.

Det är viktigt att undersöka fasen av materia vid bestämning av substansens fysikaliska egenskaper efter transformationer. Under processerna kan fasövergångar inträffa, och övergångarna kan representeras av ett fasschema. Fasdiagram är ett diagram som visar hur olika faser kan uppstå i olika jämviktsförhållanden. När sammansättningen av ett flerfas-system förblir oförändrat sägs det vara i fasjämvikt.

Vad är tillståndet?

De distinkta formerna i saken i olika faser kan ta anses vara ett tillstånd av materia. Tre klassiska tillstånd av materia är fasta, flytande och gas.

I fasta ämnen och vätskor är de intermolekylära krafterna starka och betraktas som kondenserade tillstånd.Fastämnen har de starkaste intermolekylära krafterna; Därför hålls strukturen tätt samman av dessa krafter. Därför är formen av ett fast ämne oförändrad.

I vätskor är de intermolekylära krafter relativt svaga; därför hålls de måttligt ihop. Och molekylerna kan glida passera varandra, men krafterna är tillräckligt starka för att inte låta dem fly. I gaser är de intermolekylära krafterna svaga på en nivå som de är mycket lätta att hålla ihop. Och de kan glida förbi varandra och helt utnyttja den volym de läggs in.

Mater ändras tillstånd beroende på deras interna energinivå och temperaturen, vilket är en indikator på den interna energin. Vid högre temperatur är vibrationerna i molekylerna starka att de konkurrerar med intermolekylära krafter för att frigöra bindningarna. I fasta ämnen är den interna energin lägre, och när den inre energin ökar på en viss nivå blir bindningarna lös, och den fasta isen blir flytande. Med en ytterligare ökning av den inre energi / temperaturen kommer vätskan att omvandlas till en gas.

Plasma betraktas också som ett fysiskt tillstånd av materia, där gasens elektroner avlägsnas, och både elektron och kärnor ligger på mycket höga energinivåer. Det mesta av materien i universum ligger i denna form; i de stora molnen mellan stjärnor, kallade interstellära moln, och i stjärnorna, där värmen genererar dem till plasma.

Glas och flytande kristaller betraktas också som separata tillstånd i fysiken. Och vid mycket låga temperaturer bildar materia olika tillstånd som superfluider och Bose-Einstein-kondensat. I extrema fall anses de svarta hålen också som ett annat tillstånd av materia, som vi inte känner till de exakta fysiska egenskaperna.

Vad är skillnaden mellan tillstånd och materia?

• En fas är en region med likformiga kemiska och fysikaliska egenskaper och separeras av särskiljbara gränser.

• Materia är formerna där olika faser kan existera. Fast, flytande och gas är de vanligaste tillstånden av materia på jorden.

• I ett tillstånd av materia kan många former av faser existera. Tänk exempelvis på flaskan med bensin och vatten. Båda är i flytande tillstånd, men i olika faser. Samma koncept kan tillämpas på fasta ämnen, fastän gaserna brukar bryta mot detta, men inte explicit.