Differenza tra stato della materia e fase della materia

Stato della Materia vs Fase della Materia
 

In fisica, qualcosa che ha una massa di riposo può essere considerato come una questione; è una sostanza nell'universo. Può essere o la più piccola particella con massa o le più grandi stelle nell'universo. La questione che ci preoccupa è costituita solo dal 4,6% dell'universo e il resto della massa si trova in forme ancora non rilevabili.

Come l'energia, anche la materia può esistere in molte forme. Queste forme sono conosciute come stati della materia. All'interno di uno stato di materia, gli atomi e le molecole possono assumere diverse configurazioni. Queste sono conosciute come fasi.

Qual è la fase della materia?

La parte omogenea di un sistema eterogeneo separato da un confine distinguibile è nota come fase. In genere si riferisce a un volume nello spazio, in cui tutte le proprietà della materia sono uniformi e le proprietà fisiche sono distinte.

Ad esempio, considerare l'interno di un bollitore quando l'acqua bolle. L'acqua (il liquido) occupa l'area inferiore del bollitore e separata dalle pareti del bollitore e dalla superficie dell'acqua superiore. E in tutta questa regione le proprietà chimiche e fisiche sono uniformi. Appena sopra la superficie dell'acqua, l'area è piena di vapore e miscela d'aria. Anche in questa regione, le pareti del bollitore e la superficie dell'acqua creano un confine distinguibile e le proprietà in tutta la regione possono essere considerate uniformi. In questo caso, l'acqua bollente è una fase e la miscela aria vapore è monofase. Quindi questo sistema può essere considerato come un sistema a due fasi. Considerare acqua e benzina versate in una bottiglia trasparente. Questo è anche un sistema a due fasi, in cui i due liquidi sono chiaramente separati da un margine.

Indagare le fasi della materia è importante per determinare le proprietà fisiche di una sostanza dopo le trasformazioni. Durante i processi possono verificarsi transizioni di fase e le transizioni possono essere rappresentate da un diagramma di fase. Il diagramma di fase è un grafico che mostra come fasi distinte possono verificarsi in diverse condizioni di equilibrio. Quando la composizione di un sistema multifase rimane invariata, si dice che sia in equilibrio di fase.

Qual è lo stato della materia?

Le forme distinte della materia in diverse fasi possono essere considerate come uno stato della materia. Tre stati classici della materia sono solidi, liquidi e gassosi.

Nei solidi e nei liquidi, le forze intermolecolari sono forti e sono considerate come stati condensati. I solidi hanno le più forti forze intermolecolari; quindi, la struttura è tenuta strettamente insieme da queste forze. Pertanto, la forma di un solido è immutabile.

Nei liquidi, le forze intermolecolari sono relativamente deboli; quindi, sono moderatamente tenuti insieme. E le molecole possono scivolare le une sulle altre, ma le forze sono abbastanza forti da non lasciarle scappare. Nei gas, le forze intermolecolari sono deboli a un livello che sono tenute insieme leggermente. E possono scivolare l'un l'altro e occupare completamente il volume in cui sono inseriti.

La materia cambia stato a seconda del loro livello di energia interna e della temperatura, che è un indicatore dell'energia interna. A temperature più elevate, le vibrazioni nelle molecole sono forti che sono in competizione con le forze intermolecolari per liberarsi dai legami. Nei solidi, l'energia interna è inferiore e quando l'energia interna viene aumentata a un livello particolare, i legami si allentano e il ghiaccio solido diventerà liquido. Con un ulteriore aumento dell'energia / temperatura interna, il liquido si trasformerà in un gas.

Il plasma è anche considerato come uno stato fisico della materia, in cui gli elettroni del gas vengono rimossi, e sia l'elettrone che i nuclei hanno livelli di energia molto elevati. La maggior parte della materia nell'universo è in questa forma; nelle grandi nubi tra le stelle, chiamate nuvole interstellari e nelle stelle, dove il calore generato le trasforma in plasma.

Cristalli di vetro e liquidi sono anche considerati come stati separati in fisica. E a temperature molto basse, la materia forma stati diversi come superfluidi e condensati di Bose-Einstein. In casi estremi, i buchi neri sono considerati anche come un altro stato della materia, di cui non conosciamo le proprietà fisiche esatte.

Qual è la differenza tra stato della materia e fase della materia?

• Una fase è una regione con proprietà chimiche e fisiche uniformi ed è separata da confini distinguibili.

• Gli stati della materia sono le forme in cui possono esistere diverse fasi. Solido, liquido e gas sono gli stati più comuni della materia sulla terra.

• In uno stato di materia, possono esistere molte forme di fasi. Ad esempio, considera la bottiglia con benzina e acqua. Entrambi sono allo stato liquido, ma in diverse fasi. Lo stesso concetto può essere applicato ai solidi, anche se i gas tendono a violare questo, ma non esplicitamente.