Materiale kan eksistere i fast, flytende eller gassform, og tilstanden et stoff er i kan i stor grad bestemmes av temperaturen. Når en viss temperaturterskel unik for hvert stoff i universet krysses, vil det oppstå en faseendring som endrer materiens tilstand. Under forhold med konstant trykk er temperatur den viktigste determinanten for stoffets fase. Forskjellen i temperaturer og fasene til forskjellige typer materier tillater drift av varmemotorer og kjøleskap.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Temperatur har en direkte effekt på om et stoff eksisterer som et fast stoff, væske eller gass. Generelt gjør økning av temperaturen faste stoffer til væsker og væsker til gasser; å redusere det gjør gasser til væsker og væsker til faste stoffer.
Tingenes tilstand
Ved lave temperaturer reduseres molekylær bevegelse og stoffer har mindre indre energi. Atomer vil slå seg ned i lavenergitilstander i forhold til hverandre og bevege seg veldig lite, noe som er karakteristisk for fast stoff. Når temperaturen øker, tilføres ekstra varmeenergi til bestanddelene i et fast stoff, noe som forårsaker ytterligere molekylær bevegelse. Molekyler begynner å presse mot hverandre, og det totale volumet av et stoff øker. På dette tidspunktet har saken kommet i flytende tilstand. En gassform eksisterer når molekyler har absorbert så mye varmeenergi på grunn av økte temperaturer at de er fri til å bevege seg rundt hverandre i høye hastigheter.
Faseendringer mellom delstatene
Punktet der materie utsatt for en bestemt temperatur under betingelser med konstant trykk begynner å endre sin fase kalles faseendringsterskelen. Ved denne temperaturen vil hver bit av stoffet som utsettes for varmen endre tilstanden. Et skifte fra til et fast stoff til en væske skjer ved smeltepunktet, og overgangen fra en væske til en gass skjer ved kokepunktet. Motsatt er øyeblikket for endring fra en gass til en væske kondenspunktet og skiftet fra en væske til et fast stoff skjer ved frysepunktet.
Plutselige temperaturendringer og faser
Et stoff kan gjennomgå faseendring fra et fast stoff til en gass eller fra et gass til et fast stoff hvis temperaturen det utsettes for endres veldig raskt. Hvis temperaturen rundt et fast stoff økes veldig raskt, kan det sublimere seg, eller faseendring fra et fast stoff til en gass uten å eksistere som en væske. I motsatt retning kan en gass som plutselig blir superkjølt gjennomgå fullstendig avsetning.
Temperatureffekter på fase
Hvis trykket er konstant, vil tilstanden til et stoff helt avhenge av temperaturen det utsettes for. Av denne grunn smelter isen hvis den tas ut av en fryser, og vannet koker ut av en gryte hvis den blir stående for lenge. Temperatur er bare en måling av mengden varmeenergi som er tilstede i omgivelsene. Når et stoff plasseres i omgivelser med en annen temperatur, utveksles varme mellom stoffet og omgivelsene, noe som får begge til å oppnå en likevektstemperatur. Så når en isbit blir utsatt for varme, absorberer dens vannmolekyler varmeenergi fra den omgivende atmosfæren og begynner å bevege seg mer energisk, noe som får vannisen til å smelte til flytende vann.