Indhold
Materiel har en fast form, en flydende form og en gasform - de såkaldte fysiske tilstander af materie. I hver af disse tilstande opfører stoffets partikler sig på en meget anden måde, og et stof kan passere fra en tilstand til en anden gennem det såkaldte faseændring, som normalt skyldes temperaturændringer.
Fast tilstand
Når et spørgsmål er i fast tilstand, er dets molekyler tæt bundet - form og volumen af et fast stof er normalt fast. De kræfter, der tiltrækker partiklerne imellem dem, er særligt stærke i faste stoffer, holder dem tætte og i bestemte positioner, hvilket hjælper med at forhindre dem i at bryde eller blive komprimeret. Tætheden af et fast stof stiger med faldet i temperaturen, dvs. jo koldere det er, desto svagere er vibrationerne af partiklerne, hvilket får dem til at binde endnu mere fast. Faststoffer kan klassificeres som amorf eller krystallinsk - når partikler danner geometriske mønstre. Krystaller i amorfe faste stoffer som ler kan arrangeres mere frit og tilfældigt, så materialet kan ændre formen.
Flydende tilstand
I flydende tilstand bevæges partiklerne af et stof mere frit, efter at de har fået varmeenergi. Formen af en væske bestemmes af formen af dens beholder. Selvom partiklerne ikke er så tæt bundet som i et faststof, er der stadig i flydende stoffer attraktive kræfter, som binder deres molekyler friere; Derudover er flydende stoffer ikke komprimerbare. Partiklerne af en væske har mere energi end dem af et faststof og kan bevæge sig inden for en vis afstand af de andre, og da partiklerne er fjernere i en væske, er volumenet af et flydende stof større end dets volumen i fast tilstand.
Gasformig tilstand
Formen og volumenet af en gas bestemmes af formen og volumenet af beholderen, hvori den er indeholdt, og i modsætning til væsken vil en gas flygte fra sin beholder i fravær af en hætte. Partiklerne i en gas har stor bevægelsesfrihed og organiserer ikke på en ordnet måde, fordi de attraktive kræfter mellem dem er svage eller fraværende. Partiklerne i en gas har en stor mængde kinetisk energi, som løbende passerer mellem dem, når de bevæger sig og rammer hinanden.
Faseændring
Faseændringer opstår som følge af ændringer i temperatur og atmosfærisk tryk. Et fast stof bliver flydende, da det opvarmes til smeltepunktet, når varmen giver partiklerne tilstrækkelig energi til at løsne deres struktur og blive flydende.Ved kogepunktet giver varmen en væske nok energi til partiklerne på overfladen for at undslippe fra strukturen og fordampe til gas. Lavt atmosfærisk tryk tillader også en væske at koge ved en lavere temperatur. For at en gas skal blive flydende, skal den afkøles nok, at dens partikler mister energi og kondenserer og danner bindinger stærke nok til at fælde dem i en flydende tilstand. For at en væske skal blive fast, skal den fryses, så partiklerne har meget lidt energi og tæt binding.