Matterstatus vs Materielle fase
I fysik kan noget, der har en hvilemasse, betragtes som et spørgsmål; det er et stof i universet. Det kan enten være de mindste partikler med masse eller de største stjerner i universet. Den sag, som vi er bekymrede over, består kun af 4,6% af universet, og resten af massen ligger i endnu ikke påviselige former.
Ligesom energi kan stof også eksistere i mange former. Disse former er kendt som tilstandstilstande. Inden for en tilstand af stof kan atomer og molekyler have forskellige konfigurationer. Disse er kendt som faser.
Hvad er fase af sagen?
Den homogene del af et heterogent system adskilt af en skelnet grænse er kendt som en fase. Det refererer generelt til et volumen i rummet, hvor alle materiens egenskaber er ensartede, og fysiske egenskaber er forskellige.
Overvej for eksempel indersiden af en vandkedel, når vand koger. Vand (væsken) optager kedelens bundareal og adskilles af kedelens vægge og den øvre vandoverflade. Og i hele denne region er de kemiske og fysiske egenskaber ensartede. Lige over vandoverfladen er området fyldt med damp og luftblanding. Også i dette område skaber væggene i kedlen og vandoverfladen en skelne grænse, og egenskaberne i hele regionen kan betragtes som ensartede. I dette tilfælde er kogende vand en fase, og dampluftblandingen er en fase. Så dette system kan betragtes som et tofasesystem. Overvej vand og benzin hældt i en gennemsigtig flaske. Dette er også et tofasesystem, hvor de to væsker er klart adskilt med en margen.
Undersøgelse af stofets faser er vigtig for at bestemme et stofs fysiske egenskaber efter transformationer. Under processerne kan der forekomme faseovergange, og overgangene kan repræsenteres af et fasediagram. Fasediagram er et diagram, der viser, hvordan forskellige faser kan forekomme under forskellige ligevægtsforhold. Når sammensætningen af et flerfasesystem forbliver uændret, siges det at være i fase-ligevægt.
Hvad er tilstand af materie?
De forskellige former, som sagen i forskellige faser kan have, betragtes som en tilstand af sagen. Tre klassiske stoftilstande er faste, flydende og gasformige.
I faste stoffer og væsker er de intermolekylære kræfter stærke og betragtes som kondenserede tilstande. Tørstof har de stærkeste intermolekylære kræfter; derfor holdes strukturen tæt sammen af disse kræfter. Derfor er formen på et fast stof uændret.
I væsker er de intermolekylære kræfter relativt svage; derfor holdes de moderat sammen. Og molekylerne kan glide forbi hinanden, men kræfterne er stærke nok til ikke at lade dem flygte. I gasser er de intermolekylære kræfter svage på et niveau, hvor de holdes meget let sammen. Og de kan glide forbi hinanden og fuldstændigt optage det volumen, de er sat i.
Materiet skifter tilstand afhængigt af deres interne energiniveau og temperaturen, som er en indikator for den interne energi. Ved højere temperaturer er vibrationerne i molekylerne stærke, som de konkurrerer med intermolekylære kræfter om at frigøre fra bindingerne. I faste stoffer er den indre energi lavere, og når den indre energi øges på et bestemt niveau, løsnes bindingerne, og den faste is bliver flydende. Med en yderligere stigning i den indre energi / temperatur vil væske omdanne sig til en gas.
Plasma betragtes også som en fysisk tilstand af materie, hvor elektronerne fra gassen fjernes, og både elektron og kerner har meget høje energiniveauer. Det meste af sagen i universet er i denne form; i de store skyer mellem stjerner, kaldet interstellære skyer, og i stjernerne, hvor den genererede varme forvandler dem til plasma.
Glas og flydende krystaller betragtes også som separate tilstande i fysik. Og ved meget lave temperaturer danner stof forskellige tilstande som superfluider, og Bose-Einstein-kondensater. I ekstreme tilfælde betragtes de sorte huller også som en anden materietilstand, hvor vi ikke kender de nøjagtige fysiske egenskaber.
Hvad er forskellen mellem tilstandsstatus og fase af materie?
• En fase er en region med ensartede kemiske og fysiske egenskaber og adskilles af skelne grænser.
• Materiestater er de former, hvor forskellige faser kan eksistere. Fast stof, væske og gas er de mest almindelige tilstande af materie på jorden.
• I en materietilstand kan der findes mange former for faser. Overvej f.eks. Flasken med benzin og vand. Begge er i flydende tilstand, men i forskellige faser. Det samme koncept kan anvendes på faste stoffer, selvom gasserne har en tendens til at krænke dette, men ikke eksplicit.
