Razlika između stanja materije i faze materije

Stanje materije i faza materije
 

U fizici se nešto što ima masu odmora može smatrati materijom; to je tvar u svemiru. To mogu biti ili najmanje čestice s masom ili najveće zvijezde u svemiru. Ono što nas zabrinjava sastoji se od samo 4,6% svemira, a ostatak mase leži u još uvijek nedodirljivim oblicima.

Kao i energija, i materija može postojati u mnogo oblika. Ti su oblici poznati kao stanja materije. U stanju tvari, atomi i molekule mogu poprimiti različite konfiguracije. Oni su poznati kao faze.

Što je faza materije?

Homogeni dio heterogenog sustava razdvojen razlučivom granicom poznat je kao faza. Obično se odnosi na volumen u prostoru, gdje su sva svojstva materije ujednačena, a fizička svojstva različita.

Na primjer, razmislite o unutrašnjosti kotlića za vodu kada voda ključa. Voda (tekućina) zauzima podnožje kotlića i odvojena je zidovima kotlića i gornjom vodenom površinom. Kroz ovu regiju kemijska i fizikalna svojstva su jednolika. Neposredno iznad površine vode područje je napunjeno mješavinom pare i zraka. I u ovoj regiji zidovi čajnika i vodena površina stvaraju razlikujuću granicu, a svojstva u cijeloj regiji mogu se smatrati ujednačenima. U ovom slučaju kipuća voda je jedna faza, a mješavina zraka s parnim zrakom jedna faza. Stoga se ovaj sustav može smatrati dvofaznim sustavom. Uzmite u obzir da se voda i benzin sipaju u prozirnu bocu. Ovo je ujedno i dvofazni sustav, gdje su dvije tekućine jasno razdvojene marginom.

Ispitivanje faza materije važno je za utvrđivanje fizičkih svojstava tvari nakon transformacija. Tijekom procesa mogu se dogoditi fazni prijelazi, a prijelazi mogu biti predstavljeni faznim dijagramom. Fazni dijagram je grafikon koji pokazuje kako se različite faze mogu pojaviti u različitim ravnotežnim uvjetima. Kad sastav višefaznog sustava ostane nepromijenjen, kaže se da je u faznoj ravnoteži.

Što je stanje materije?

Različiti oblici koje materija može imati u različitim fazama smatraju se stanjem materije. Tri klasična stanja materije su kruta, tekuća i plinovita.

U krutini i tekućini međumolekularne sile su jake i smatraju se kondenziranim stanjima. Čvrste tvari imaju najjače međumolekularne sile; prema tome, struktura je čvrsto spuštena tim silama. Stoga je oblik krutine nepromjenjiv.

U tekućinama su intermolekularne sile relativno slabe; stoga se umjereno drže zajedno. I molekule mogu kliznuti proći jedna drugoj, ali sile su dovoljno jake da ih ne dopuštaju da pobjegnu. U plinovima su intermolekularne sile slabe na razini da se vrlo lagano drže zajedno. I mogu kliznuti jedno pokraj drugog i potpuno zauzeti volumen u koji su stavljeni.

Stanje mijenja stanje ovisno o njihovoj unutarnjoj razini energije i temperaturi, što je pokazatelj unutarnje energije. Pri višim temperaturama vibracije u molekulama su jake da se natječu s intermolekularnim silama da se oslobode iz veza. Kod krutih tvari unutarnja energija je niža, a kada se unutarnja energija poveća na određenoj razini, veze se gube, a čvrsti led postaje tekuć. S daljnjim porastom unutarnje energije / temperature, tekućina će se pretvoriti u plin.

Plazma se također smatra fizičkim stanjem materije u kojoj su elektroni plina oduzeti, a i elektroni i jezgra su u vrlo visokim razinama energije. Većina materije u svemiru nalazi se u ovom obliku; u ogromnim oblacima između zvijezda, koji se nazivaju međuzvjezdani oblaci, i u zvijezdama, gdje ih generirana toplina pretvara u plazmu.

Staklo i tekući kristali također se u fizici smatraju zasebnim stanjima. I pri vrlo niskim temperaturama, tvar nastaje u različitim stanjima kao superfluidi i Bose-Einstein kondenzati. U ekstremnim slučajevima, crne rupe također se smatraju još jednim stanjem materije, za koje ne znamo točna fizička svojstva.

Koja je razlika između stanja materije i faze materije?

• Faza je područje s ujednačenim kemijskim i fizikalnim svojstvima i odijeljeno je razlučivim granicama.

• Stanje materije su oblici u kojima mogu postojati različite faze. Čvrsta, tekuća i plina najčešća su stanja materije na zemlji.

• U jednom stanju materije mogu postojati mnogi oblici faza. Na primjer, razmotrite bocu s benzinom i vodom. Oboje su u tekućem stanju, ali u različitim fazama. Isti se koncept može primijeniti na krute tvari, iako plinovi to krše, ali ne izričito.