State of Matter vs Phase of Matter
I fysikk kan noe som har en hvilemasse betraktes som en sak; det er et stoff i universet. Det kan enten være de minste partiklene med masse eller de største stjernene i universet. Materien som vi er bekymret for består av bare 4,6 % av universet, og resten av massen ligger i ennå uoppdagelige former.
Som energi kan også materie eksistere i mange former. Disse formene er kjent som materietilstander. Innenfor en tilstand av materie kan atomer og molekyler ha forskjellige konfigurasjoner. Disse er kjent som faser.
Hva er fase av materie?
Den homogene delen av et heterogent system atskilt med en skillebar grense er kjent som en fase. Det refererer vanligvis til et volum i rommet, der alle egenskapene til stoffet er ensartede og fysiske egenskaper er forskjellige.
Vurder for eksempel innsiden av en vannkoker når vannet koker. Vann (væsken) opptar bunnen av kjelen, og atskilt av vannkokerens vegger og den øvre vannoverflaten. Og i hele denne regionen er de kjemiske og fysiske egenskapene ensartede. Like over vannoverflaten er området fylt med damp og luftblanding. Også i denne regionen skaper vannkokerens vegger og vannoverflaten en skillelig grense, og egenskapene i hele regionen kan anses som ensartede. I dette tilfellet er kokende vann en fase, og dampluftblandingen er en fase. Så dette systemet kan betraktes som et tofasesystem. Tenk på vann og bensin som helles i en gjennomsiktig flaske. Dette er også et tofasesystem, hvor de to væskene er tydelig atskilt med en margin.
Å undersøke stoffets faser er viktig for å bestemme de fysiske egenskapene til et stoff etter transformasjoner. Under prosessene kan faseoverganger forekomme, og overgangene kan representeres ved et fasediagram. Fasediagram er et diagram som viser hvordan distinkte faser kan oppstå under ulike likevektsforhold. Når sammensetningen av et flerfasesystem forblir uendret, sies det å være i faselikevekt.
What is State of Matter?
De distinkte formene materien i ulike faser kan ha, betraktes som en tilstand av materie. Tre klassiske materietilstander er fast, flytende og gass.
I faste stoffer og væsker er de intermolekylære kreftene sterke og betraktes som kondenserte tilstander. Faste stoffer har de sterkeste intermolekylære kreftene; derfor holdes strukturen tett sammen av disse kreftene. Derfor er formen på et legeme uforandret.
I væsker er de intermolekylære kreftene relativt svake; derfor holdes de moderat sammen. Og molekylene kan gli forbi hverandre, men kreftene er sterke nok til å ikke la dem slippe ut. I gasser er de intermolekylære kreftene svake på et nivå at de holdes veldig lett sammen. Og de kan skli forbi hverandre, og helt oppta volumet de blir satt inn.
Materie endrer tilstand avhengig av deres indre energinivå og temperaturen, som er en indikator på den indre energien. Ved høyere temperatur er vibrasjonene i molekylene sterke at de konkurrerer med intermolekylære krefter om å frigjøre fra bindingene. I faste stoffer er den indre energien lavere, og når den indre energien økes på et bestemt nivå, løsner bindingene, og den faste isen blir flytende. Med en ytterligere økning i den indre energien/temperaturen vil væske omdannes til en gass.
Plasma regnes også som en fysisk tilstand av materie, der elektronene i gassen er strippet, og både elektroner og kjerner er på svært høye energinivåer. Det meste av materien i universet er i denne formen; i de enorme skyene mellom stjerner, k alt interstellare skyer, og i stjernene, der varmen som genereres gjør dem til plasma.
Glass og flytende krystaller regnes også som separate tilstander i fysikk. Og ved svært lave temperaturer danner materie forskjellige tilstander som supervæsker og Bose-Einstein-kondensater. I ekstreme tilfeller betraktes de sorte hullene også som en annen materietilstand, som vi ikke vet de eksakte fysiske egenskapene til.
Hva er forskjellen mellom tilstand av materie og fase av materie?
• En fase er en region med ensartede kjemiske og fysiske egenskaper og er atskilt med skillebare grenser.
• Materietilstander er formene der ulike faser kan eksistere. Fast, flytende og gass er de vanligste materietilstandene på jorden.
• I en tilstand av materie kan mange former for faser eksistere. Tenk for eksempel på flasken med bensin og vann. Begge er i flytende tilstand, men i forskjellige faser. Det samme konseptet kan brukes på faste stoffer, selv om gassene har en tendens til å bryte dette, men ikke eksplisitt.
