Staat van Materie vs Fase van Materie
In fisika kan iets wat 'n rusmassa het, as 'n saak beskou word; dit is 'n stof in die heelal. Dit kan óf die kleinste deeltjies met massa óf die grootste sterre in die heelal wees. Die saak waaroor ons bekommerd is, bestaan uit slegs 4,6% van die heelal, en die res van die massa lê in nog onopspoorbare vorms.
Soos energie, kan materie ook in baie vorme bestaan. Hierdie vorme staan bekend as toestande van materie. Binne 'n toestand van materie kan atome en molekules verskillende konfigurasies aanneem. Dit staan bekend as fases.
Wat is Fase van Materie?
Die homogene deel van 'n heterogene sisteem geskei deur 'n onderskeibare grens staan bekend as 'n fase. Dit verwys gewoonlik na 'n volume in die ruimte, waar al die eienskappe van die materie eenvormig is en fisiese eienskappe onderskeibaar is.
Beskou byvoorbeeld die binnekant van 'n waterketel wanneer water kook. Water (die vloeistof) beslaan die onderste area van die ketel, en geskei deur die mure van die ketel en die boonste wateroppervlak. En dwarsdeur hierdie streek is die chemiese en fisiese eienskappe eenvormig. Net bokant die wateroppervlak word die area gevul met stoom- en lugmengsel. Ook in hierdie streek skep die mure van die ketel en die wateroppervlak 'n onderskeibare grens, en die eiendomme regdeur die streek kan as eenvormig beskou word. In hierdie geval is kookwater een fase, en die stoom lugmengsel is een fase. Hierdie stelsel kan dus as 'n tweefase-stelsel beskou word. Oorweeg water en petrol wat in 'n deursigtige bottel gegooi word. Dit is ook 'n tweefase-stelsel, waar die twee vloeistowwe duidelik met 'n marge geskei is.
Om die fases van materie te ondersoek is belangrik om die fisiese eienskappe van 'n stof na transformasies te bepaal. Tydens die prosesse kan fase-oorgange plaasvind, en die oorgange kan deur 'n fasediagram voorgestel word. Fasediagram is 'n grafiek wat wys hoe verskillende fases in verskillende ewewigstoestande kan voorkom. Wanneer die samestelling van 'n meerfasestelsel onveranderd bly, word gesê dat dit in fase-ewewig is.
Wat is die toestand van materie?
Die verskillende vorme wat die saak in verskillende fases kan aanneem, word as 'n toestand van materie beskou. Drie klassieke toestande van materie is vastestof, vloeistof en gas.
In vaste stowwe en vloeistowwe is die intermolekulêre kragte sterk en word dit as gekondenseerde toestande beskou. Vaste stowwe het die sterkste intermolekulêre kragte; daarom word die struktuur styf bymekaar gehou deur hierdie kragte. Daarom is die vorm van 'n vaste stof onveranderlik.
In vloeistowwe is die intermolekulêre kragte relatief swak; daarom word hulle matig bymekaar gehou. En die molekules kan by mekaar verby gly, maar die kragte is sterk genoeg om hulle nie te laat ontsnap nie. In gasse is die intermolekulêre kragte swak op 'n vlak dat dit baie liggies bymekaar gehou word. En hulle kan verby mekaar gly, en die volume waarin hulle geplaas word heeltemal beset.
Materie verander van toestand na gelang van hul interne energievlak en die temperatuur, wat 'n aanduiding is van die interne energie. By hoër temperatuur is die vibrasies in die molekules sterk dat hulle met intermolekulêre kragte meeding om uit die bindings vry te stel. In vaste stowwe is interne energie laer, en wanneer interne energie op 'n bepaalde vlak verhoog word, raak die bindings los, en die soliede ys sal vloeibaar word. Met 'n verdere toename in die interne energie / temperatuur, sal vloeistof in 'n gas transformeer.
Plasma word ook beskou as 'n fisiese toestand van materie, waar die elektrone van die gas gestroop word, en beide elektron en kerne is op baie hoë energievlakke. Die meeste van die materie in die heelal is in hierdie vorm; in die uitgestrekte wolke tussen sterre, genoem interstellêre wolke, en in die sterre, waar die hitte wat gegenereer word hulle in plasma verander.
Glas en vloeibare kristalle word ook as aparte toestande in fisika beskou. En by baie lae temperature vorm materie verskillende toestande as supervloeistowwe en Bose-Einstein-kondensate. In uiterste gevalle word die swart gate ook as 'n ander toestand van materie beskou, waarvan ons nie die presiese fisiese eienskappe ken nie.
Wat is die verskil tussen Toestand van Materie en Fase van Materie?
• 'n Fase is 'n streek met eenvormige chemiese en fisiese eienskappe en word geskei deur onderskeibare grense.
• Toestande van materie is die vorme waarin verskillende fases kan bestaan. Vaste stof, vloeistof en gas is die mees algemene toestande van materie op aarde.
• In een toestand van materie kan baie vorme van fases bestaan. Oorweeg byvoorbeeld die bottel met petrol en water. Albei is in 'n vloeibare toestand, maar in verskillende fases. Dieselfde konsep kan op vaste stowwe toegepas word, alhoewel die gasse geneig is om dit te oortree, maar nie eksplisiet nie.
