Všechny látky procházejí fázovými přechody se stoupající teplotou. Jak se zahřívají, většina materiálů začíná jako pevné látky a taví se v kapaliny. S větším množstvím tepla se vaří v plyny. To se děje proto, že energie tepelných vibrací v molekulách přemůže síly, které je drží pohromadě. V pevné látce je síly mezi molekulami udržují v pevných strukturách. Tyto síly silně oslabují v kapalinách a plynech a umožňují látce proudit a odpařovat se.
Fázový přechod
Vědci nazývají pevné látky, kapaliny a plyny fázemi látky. Když se roztaví, zamrzne, vaří nebo kondenzuje, prochází fázovým přechodem. Ačkoli mnoho látek má podobné chování při fázovém přechodu, každá z nich má jedinečnou sadu teplot a tlaků, které určují, v jakém okamžiku se taví nebo vaří. Například plynný oxid uhličitý za normálních tlaků zamrzá přímo do suchého ledu při minus 109 stupňů Fahrenheita. Má kapalnou fázi pouze při vysokých tlacích.
Teplo a teplota
Jak ohříváte pevnou látku, její teplota stabilně stoupá. Každý stupeň nárůstu teploty vyžaduje přibližně stejné množství tepelné energie. Jakmile dosáhne svého bodu tání, teplota zůstává stabilní, dokud se veškerá látka nerozpustí. Molekuly potřebují ke zkapalnění další energii, která se nazývá teplo fúze. Veškerá energie v tomto bodě vede k tomu, aby se látka stala kapalinou. Totéž se děje při vaření tekutin. K přechodu na plyn vyžadují energii zvanou výparné teplo. Jakmile celá látka provede přechod, více energie opět zvýší teplotu.
Tání
Síly mezi molekulami, včetně Londonovy disperzní síly a vodíkových vazeb, vytvářejí krystaly a jiné pevné tvary, když jsou teploty dostatečně nízké. Síla sil určuje teplotu tání. Látky s velmi slabými silami se taví při nízkých teplotách; silné síly vyžadují vysoké teploty. Pokud použijete dostatek tepelné energie, nakonec se všechny látky roztaví nebo vaří.
Vařící
Stejné mechanismy, které řídí tání, platí i pro var. Molekuly v kapalině mají slabé síly, které je drží pohromadě. Teplo způsobuje, že silně vibrují a odlétají od ostatních. Ve vroucí kapalině budou mít některé molekuly relativně nízké energie, většina z nich bude mít průměrný rozsah energií a několik z nich bude mít energii dostatečně vysokou na to, aby kapalině zcela unikla. S větším množstvím tepla uniká více molekul. V plynné fázi již nejsou navzájem vázány žádné molekuly.