Hmota může existovat v pevném, kapalném nebo plynném stavu a stav, ve kterém se látka nachází, lze do značné míry určit podle její teploty. Při překročení určité teplotní prahové hodnoty jedinečné pro každou látku ve vesmíru dojde k fázové změně, která změní stav hmoty. Za podmínek stálého tlaku je primární determinant fáze látky. Rozdíl teplot a fází různých druhů látek umožňuje provoz tepelných motorů a ledniček.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Teplota má přímý vliv na to, zda látka existuje jako pevná látka, kapalina nebo plyn. Obecně platí, že zvyšování teploty mění pevné látky na kapaliny a kapaliny na plyny; redukcí se plyny mění na kapaliny a kapaliny na pevné látky.
States of Matter
Při nízkých teplotách klesá molekulární pohyb a látky mají méně vnitřní energie. Atomy se usadí do vzájemně nízkoenergetických stavů a budou se pohybovat velmi málo, což je charakteristické pro pevnou hmotu. Jak se teploty zvyšují, na součásti pevné látky se aplikuje další tepelná energie, což způsobuje další molekulární pohyb. Molekuly začínají tlačit proti sobě a zvyšuje se celkový objem látky. V tomto okamžiku hmota vstoupila do kapalného stavu. Plynný stav existuje, když molekuly absorbovaly tolik tepelné energie v důsledku zvýšených teplot, že se mohou volně pohybovat po sobě vysokou rychlostí.
Fázové změny mezi stavy
Bod, ve kterém hmota vystavená určité teplotě za podmínek konstantního tlaku začíná měnit svoji fázi, se nazývá práh fázové změny. Při této teplotě změní každý kousek látky vystavené teplu svůj stav. V bodě tání dochází k přechodu z pevné látky na kapalinu a k přechodu z kapaliny na plyn dochází při teplotě varu. Naopak okamžik změny z plynu na kapalinu je kondenzačním bodem a k posunu z kapaliny na pevnou látku dochází v bodu mrazu.
Náhlé změny teploty a fázové stavy
Látka může projít fázovou změnou z pevné látky na plyn nebo z plynu na pevnou látku, pokud se velmi rychle změní teplota, které je vystavena. Pokud se teplota kolem pevné látky zvýší velmi rychle, může to sublimovat nebo změnit fázi z pevné látky na plyn, aniž by existovala jako kapalina. V opačném směru může plyn, který je náhle podchlazený, projít úplnou depozicí.
Vliv teploty na fázi
Pokud je tlak konstantní, stav látky bude zcela záviset na teplotě, které je vystaven. Z tohoto důvodu se led roztaje, pokud je vyjmut z mrazničky, a voda z něj vaří, pokud je ponechána příliš dlouho na příliš vysoké teplotě. Teplota je pouze měřením množství tepelné energie přítomné v okolí. Když je látka umístěna do prostředí s jinou teplotou, dochází k výměně tepla mezi látkou a okolím, což vede k dosažení rovnovážné teploty. Takže když je kostka ledu vystavena teplu, její molekuly vody absorbují tepelnou energii z okolní atmosféry a začnou se pohybovat energičtěji, což způsobí, že se vodní led roztaví na kapalnou vodu.