Rozdiel medzi stavom hmoty a fázou hmoty

Stav hmoty vs Fáza hmoty
 

Vo fyzike možno niečo, čo má pokojovú hmotu, považovať za záležitosť; je to látka vo vesmíre. Môže ísť o najmenšie častice s hmotnosťou alebo o najväčšie hviezdy vo vesmíre. Záležitosť, ktorú nás znepokojuje, pozostáva iba zo 4,6% vesmíru a zvyšok hmoty leží v nedetegovateľných formách.

Rovnako ako energia, hmota môže existovať aj v mnohých podobách. Tieto formy sú známe ako stavy hmoty. Atómy a molekuly môžu mať v stave hmoty rôzne konfigurácie. Sú známe ako fázy.

Čo je to fáza hmoty?

Homogénna časť heterogénneho systému oddelená odlíšiteľnou hranicou je známa ako fáza. Všeobecne sa jedná o priestor v priestore, kde sú všetky vlastnosti látky jednotné a fyzikálne vlastnosti sú odlišné.

Pri varení vody zvážte napríklad vnútro rýchlovarnej kanvice. Voda (tekutina) zaberá spodnú časť kanvice a je oddelená stenami kanvice a hornou hladinou vody. A v tejto oblasti sú chemické a fyzikálne vlastnosti jednotné. Tesne nad hladinou vody je oblasť naplnená zmesou pary a vzduchu. Aj v tejto oblasti tvoria steny kanvice a vodná hladina rozlíšiteľné hranice a vlastnosti v tejto oblasti sa môžu považovať za jednotné. V tomto prípade je vriaca voda jednou fázou a zmes pary so vzduchom je jednou fázou. Tento systém je teda možné považovať za dvojfázový systém. Zvážte vodu a benzín naliaty do priehľadnej fľaše. Je to tiež dvojfázový systém, kde sú obe kvapaliny zreteľne oddelené okrajom.

Preskúmanie fáz hmoty je dôležité pri určovaní fyzikálnych vlastností látky po transformácii. Počas procesov môžu nastať fázové prechody a prechody môžu byť reprezentované fázovým diagramom. Fázový diagram je graf, ktorý ukazuje, ako sa môžu vyskytnúť odlišné fázy v rôznych rovnovážnych podmienkach. Ak zostane zloženie viacfázového systému nezmenené, hovorí sa, že je vo fázovej rovnováhe.

Čo je to stav hmoty?

Rôzne formy, ktoré môže mať hmota v rôznych fázach, sa považujú za stav hmoty. Tri klasické stavy hmoty sú tuhé, kvapalné a plynné.

V tuhých látkach a kvapalinách sú medzimolekulové sily silné a považujú sa za kondenzované stavy. Pevné látky majú najsilnejšie medzimolekulové sily; preto je štruktúra pevne držaná pohromade týmito silami. Tvar telesa sa preto nemení.

V tekutinách sú medzimolekulové sily relatívne slabé; preto ich držia spolu pohromade. A molekuly sa môžu navzájom posúvať, ale sily sú dosť silné, aby ich nenechali uniknúť. V plynoch sú intermolekulárne sily slabé na úrovni, ktorá je veľmi ľahko držaná pohromade. A môžu sa posúvať okolo seba a úplne zaberať objem, do ktorého sú vložené.

Hmota mení stav v závislosti od vnútornej úrovne energie a teploty, ktorá je indikátorom vnútornej energie. Pri vyšších teplotách sú vibrácie v molekulách silné, že súťažia s medzimolekulárnymi silami o uvoľnenie z väzieb. V tuhých látkach je vnútorná energia nižšia a keď sa zvýši vnútorná energia na určitej úrovni, väzby sa uvoľnia a pevný ľad sa stane tekutým. Pri ďalšom zvýšení vnútornej energie / teploty sa kvapalina zmení na plyn.

Plazma sa tiež považuje za fyzikálny stav hmoty, pri ktorom sú elektróny plynu stripované a elektrón aj jadrá sú na veľmi vysokej energetickej úrovni. Väčšina hmoty vo vesmíre je v tejto forme; v obrovských oblakoch medzi hviezdami, ktoré sa nazývajú medzihviezdne oblaky, av hviezdach, kde ich generované teplo premieňa na plazmu.

Sklo a tekuté kryštály sa tiež vo fyzike považujú za samostatné stavy. A pri veľmi nízkych teplotách látka vytvára rôzne stavy ako superfluidy a kondenzáty Bose-Einstein. V extrémnych prípadoch sa čierne diery považujú aj za ďalší stav hmoty, o ktorom nepoznáme presné fyzikálne vlastnosti.

Aký je rozdiel medzi stavom hmoty a fázou hmoty?

• Fáza je oblasť s jednotnými chemickými a fyzikálnymi vlastnosťami a je oddelená odlíšiteľnými hranicami.

• Stavy hmoty sú formy, v ktorých môžu existovať rôzne fázy. Tuhá látka, kvapalina a plyn sú najbežnejšie stavy hmoty na Zemi.

• V jednom stave hmoty môže existovať veľa foriem. Napríklad zvážte fľašu s benzínom a vodou. Obidve sú v tekutom stave, ale v rôznych fázach. Rovnaký koncept sa dá uplatniť na tuhé látky, hoci plynné plyny majú tendenciu to porušovať, ale nie explicitne.