Materi dapat berada dalam wujud padat, cair atau gas, dan wujud suatu zat dapat sangat ditentukan oleh suhunya. Ketika ambang suhu tertentu yang unik untuk setiap zat di alam semesta dilewati, perubahan fase akan terjadi, mengubah keadaan materi. Dalam kondisi tekanan konstan, suhu adalah penentu utama fase suatu zat. Perbedaan suhu dan fase berbagai jenis materi memungkinkan pengoperasian mesin panas dan lemari es.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Suhu memiliki efek langsung pada apakah suatu zat ada sebagai padat, cair atau gas. Umumnya, peningkatan suhu mengubah padatan menjadi cairan dan cairan menjadi gas; reduksi itu mengubah gas menjadi cair dan cairan menjadi padatan.
Keadaan Materi
Pada suhu rendah, gerakan molekul berkurang dan zat memiliki energi internal yang lebih sedikit. Atom akan mengendap menjadi keadaan energi rendah relatif satu sama lain dan bergerak sangat sedikit, yang merupakan karakteristik materi padat. Saat suhu meningkat, energi panas tambahan diterapkan ke bagian penyusun padatan, yang menyebabkan gerakan molekul tambahan. Molekul mulai mendorong satu sama lain dan volume keseluruhan zat meningkat. Pada titik ini, materi telah memasuki keadaan cair. Keadaan gas ada ketika molekul telah menyerap begitu banyak energi panas karena peningkatan suhu sehingga mereka bebas bergerak satu sama lain dengan kecepatan tinggi.
Perubahan Fase Antara Keadaan Materi
Titik di mana materi mengalami suhu tertentu di bawah kondisi tekanan konstan mulai berubah fase disebut ambang perubahan fase. Pada suhu ini, setiap bagian zat yang terkena panas akan berubah wujudnya. Pergeseran dari padat ke cair terjadi pada titik leleh, dan transisi dari cair ke gas terjadi pada titik didih. Sebaliknya, saat perubahan dari gas ke cair adalah titik kondensasi dan pergeseran dari cair ke padat terjadi pada titik beku.
Perubahan Suhu Mendadak dan Keadaan Fase
Suatu zat dapat mengalami perubahan fase dari padat menjadi gas atau dari gas menjadi padat jika suhunya berubah dengan sangat cepat. Jika suhu di sekitar benda padat dinaikkan dengan sangat cepat, ia dapat menyublim, atau mengubah fase dari padat menjadi gas tanpa wujud sebagai cairan. Dalam arah yang berlawanan, gas yang tiba-tiba menjadi sangat dingin dapat mengalami deposisi lengkap.
Efek Suhu pada Fase
Jika tekanan konstan, keadaan suatu zat akan bergantung sepenuhnya pada suhu yang terkena. Karena alasan ini, es mencair jika dikeluarkan dari freezer dan air mendidih dari panci jika dibiarkan pada suhu terlalu tinggi terlalu lama. Suhu hanyalah pengukuran jumlah energi panas yang ada di sekitarnya. Ketika suatu zat ditempatkan di lingkungan yang suhunya berbeda, panas dipertukarkan antara zat dan lingkungan, menyebabkan keduanya mencapai suhu kesetimbangan. Jadi ketika es batu terkena panas, molekul airnya menyerap energi panas dari atmosfer sekitarnya dan mulai bergerak lebih energik, menyebabkan air es mencair menjadi air cair.