Materie kan bestaan ​​in een vaste, vloeibare of gasvormige toestand en de toestand waarin een stof zich bevindt, kan grotendeels worden bepaald door de temperatuur. Wanneer een bepaalde temperatuurdrempel die uniek is voor elke substantie in het universum wordt overschreden, zal een faseverandering het gevolg zijn, waardoor de toestand van de materie verandert. Onder omstandigheden van constante druk is de temperatuur de belangrijkste bepalende factor voor de fase van een stof. Het verschil in temperaturen en de fasen van verschillende soorten materie maakt de werking van warmtemotoren en koelkasten mogelijk.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Temperatuur heeft een directe effect op de vraag of een stof bestaat als een vaste stof, vloeistof of gas. Over het algemeen verandert het verhogen van de temperatuur vaste stoffen in vloeistoffen en vloeistoffen in gassen; het vermindert gassen in vloeistoffen en vloeistoffen in vaste stoffen.

Staten van materie

Bij lage temperaturen neemt de moleculaire beweging af en hebben stoffen minder interne energie. Atomen zinken in lage energietoestanden ten opzichte van elkaar en bewegen heel weinig, wat kenmerkend is voor vaste materie. Naarmate de temperatuur toeneemt, wordt extra warmte-energie toegepast op de samenstellende delen van een vaste stof, wat extra moleculaire beweging veroorzaakt. Moleculen beginnen tegen elkaar aan te duwen en het totale volume van een stof neemt toe. Op dit punt is de kwestie in de vloeibare toestand gekomen. Een gasachtige toestand bestaat wanneer moleculen zoveel warmte-energie hebben geabsorbeerd als gevolg van verhoogde temperaturen dat ze vrij zijn om met elkaar te bewegen bij hoge snelheden.

Faseveranderingen tussen oorzaak van de toestand

Het punt bij welke materie onderworpen aan een bepaalde temperatuur onder omstandigheden van constante druk begint zijn fase te veranderen, wordt de faseverandering drempel genoemd. Bij deze temperatuur zal elk stukje van de aan de hitte blootgestelde substantie van toestand veranderen. Een overgang van een vaste naar een vloeistof vindt plaats bij het smeltpunt, en de overgang van een vloeistof naar een gas vindt plaats bij het kookpunt. Omgekeerd is het moment van verandering van een gas naar een vloeistof het condensatiepunt en vindt de verschuiving van een vloeistof naar een vaste stof plaats op het vriespunt.

Plotselinge temperatuursveranderingen en fasenstaten

Een stof kan een faseverandering ondergaan van een vaste stof naar een gas of van een gas naar een vaste stof als de temperatuur waaraan deze wordt blootgesteld zeer snel wordt gewijzigd. Als de temperatuur rond een vaste stof zeer snel wordt verhoogd, kan deze sublimeren, of faseverandering van een vaste stof naar een gas zonder dat het als vloeistof aanwezig is. In de tegenovergestelde richting kan een gas dat plotseling wordt onderkoeld volledig worden afgezet.

Temperatuureffecten op fase-afleiding

Als de druk constant is, hangt de toestand van een stof volledig af van de temperatuur. blootgesteld. Om deze reden smelt ijs als het uit een vriezer wordt gehaald en water kookt uit een pot als het te lang op een te hoge temperatuur wordt gehouden. Temperatuur is slechts een maat voor de hoeveelheid warmte-energie die aanwezig is in de omgeving. Wanneer een stof in een omgeving met een andere temperatuur wordt geplaatst, wordt warmte uitgewisseld tussen de stof en de omgeving, waardoor beide een evenwichtstemperatuur bereiken. Dus wanneer een ijsblokje wordt blootgesteld aan warmte, absorberen de watermoleculen warmte-energie uit de omringende atmosfeer en beginnen ze energetisch te bewegen, waardoor het waterijs smelt in vloeibaar water.