Rozdíl mezi stavem hmoty a fází hmoty

Stav hmoty vs Fáze hmoty
 

Ve fyzice lze něco, co má klidovou hmotu, považovat za záležitost; je to látka ve vesmíru. Může to být buď nejmenší částice s hmotou nebo největší hvězdy ve vesmíru. Věc, kterou nás znepokojuje, sestává pouze z 4,6% vesmíru a zbytek hmoty leží v dosud nezjistitelných formách.

Stejně jako energie může hmota existovat v mnoha podobách. Tyto formy jsou známé jako stavy hmoty. Ve stavu hmoty mohou atomy a molekuly nabývat různých konfigurací. Tito jsou známí jako fáze.

Co je fáze hmoty?

Homogenní část heterogenního systému oddělená rozlišitelnou hranicí je známa jako fáze. Obecně se odkazuje na objem v prostoru, kde jsou všechny vlastnosti hmoty jednotné a fyzikální vlastnosti jsou odlišné.

Například, když vaří voda, zvažte vnitřek konvice na vodu. Voda (kapalina) zabírá spodní část konvice a je oddělena stěnami konvice a horní vodní hladiny. A v této oblasti jsou chemické a fyzikální vlastnosti jednotné. Těsně nad vodní hladinou je oblast naplněna směsí páry a vzduchu. I v této oblasti tvoří stěny konvice a vodní hladina rozlišitelnou hranici a vlastnosti v celé oblasti lze považovat za jednotné. V tomto případě je vroucí voda jednou fází a směs páry a vzduchu je jednou fází. Tento systém lze tedy považovat za dvoufázový systém. Vezměme si vodu a benzín nalitý do průhledné láhve. Toto je také dvoufázový systém, kde jsou obě kapaliny jasně odděleny okrajem.

Zkoumání fází hmoty je důležité při určování fyzikálních vlastností látky po transformacích. Během procesů mohou nastat fázové přechody a přechody mohou být reprezentovány fázovým diagramem. Fázový diagram je graf, který ukazuje, jak odlišné fáze mohou nastat za různých rovnovážných podmínek. Když složení vícefázového systému zůstává nezměněno, říká se, že je ve fázové rovnováze.

Co je to stav hmoty?

Zřetelné formy, které může hmota v různých fázích nabýt, jsou považovány za stav hmoty. Tři klasické stavy hmoty jsou pevné, kapalné a plynné.

V pevných látkách a kapalinách jsou intermolekulární síly silné a jsou považovány za kondenzované stavy. Pevné látky mají nejsilnější mezimolekulární síly; proto je struktura pevně držena pohromadě těmito silami. Tvar tělesa se proto nemění.

V kapalinách jsou intermolekulární síly relativně slabé; proto jsou mírně drženi pohromadě. A molekuly se mohou navzájem posouvat, ale síly jsou dostatečně silné, aby je nenechaly uniknout. V plynech jsou mezimolekulární síly slabé na úrovni, která je velmi lehce drží pohromadě. A mohou proklouznout kolem sebe a zcela obsadit objem, do kterého jsou vloženy.

Hmota mění stav v závislosti na jejich vnitřní energetické hladině a teplotě, která je indikátorem vnitřní energie. Při vyšší teplotě jsou vibrace v molekulách silné, že soutěží s mezimolekulárními silami o uvolnění z vazeb. V pevných látkách je vnitřní energie nižší a když se vnitřní energie zvýší na určité úrovni, vazby se uvolní a pevný led se stane tekutým. Při dalším zvýšení vnitřní energie / teploty se kapalina přemění na plyn.

Plazma je také považována za fyzický stav hmoty, kde jsou elektrony plynu stripovány a jak elektron, tak i jádra jsou na velmi vysokých úrovních energie. Většina hmoty ve vesmíru je v této formě; v obrovských oblacích mezi hvězdami, které se nazývají mezihvězdné mraky, a ve hvězdách, kde je vytvářené teplo mění v plazmu.

Sklo a tekuté krystaly jsou také považovány za samostatné stavy ve fyzice. A při velmi nízkých teplotách hmota vytváří různé stavy jako superfluidy a Bose-Einsteinovy ​​kondenzáty. V extrémních případech jsou černé díry také považovány za další stav hmoty, o kterém neznáme přesné fyzikální vlastnosti.

Jaký je rozdíl mezi stavem hmoty a fází hmoty?

• Fáze je oblast s jednotnými chemickými a fyzikálními vlastnostmi a je oddělena rozlišitelnými hranicemi.

• Stavy hmoty jsou formy, ve kterých mohou existovat různé fáze. Pevná látka, kapalina a plyn jsou nejčastějšími stavy hmoty na Zemi.

• V jednom stavu hmoty může existovat mnoho forem fází. Zvažte například láhev s benzínem a vodou. Oba jsou v kapalném stavu, ale v různých fázích. Stejný koncept lze použít na pevné látky, i když to plyny mají tendenci to porušovat, ale nikoli explicitně.