Вещество может существовать в твердом, жидком или газообразном состоянии, и состояние вещества может в значительной степени определяться его температурой. При переходе определенного температурного порога, уникального для каждого вещества во Вселенной, происходит фазовый переход, изменяющий состояние вещества. В условиях постоянного давления температура является основным определяющим фактором фазы вещества. Разница температур и фаз различных веществ позволяет работать тепловым двигателям и холодильникам.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Температура напрямую влияет на то, существует ли вещество в твердом, жидком или газообразном состоянии. Как правило, повышение температуры превращает твердые вещества в жидкости и жидкости в газы; уменьшение превращает газы в жидкости, а жидкости - в твердые.
Состояния вещества
При низких температурах движение молекул уменьшается, и вещества имеют меньше внутренней энергии. Атомы переходят в состояния с низкой энергией относительно друг друга и очень мало двигаются, что характерно для твердого вещества. При повышении температуры к составным частям твердого тела прилагается дополнительная тепловая энергия, что вызывает дополнительное движение молекул. Молекулы начинают сталкиваться друг с другом, и общий объем вещества увеличивается. В этот момент вещество перешло в жидкое состояние. Газообразное состояние существует, когда молекулы поглотили столько тепловой энергии из-за повышения температуры, что они могут свободно перемещаться друг вокруг друга с высокими скоростями.
Фазовые изменения между состояниями материи
Точка, в которой вещество, подвергшееся определенной температуре в условиях постоянного давления, начинает менять свою фазу, называется порогом фазового перехода. При этой температуре каждый кусочек вещества, подвергнутый воздействию тепла, изменит свое состояние. Переход от твердого состояния к жидкости происходит при температуре плавления, а переход от жидкости к газу происходит при температуре кипения. И наоборот, момент перехода от газа к жидкости является точкой конденсации, а переход от жидкости к твердому телу происходит в точке замерзания.
Внезапные изменения температуры и фазовые состояния
Вещество может претерпеть фазовый переход из твердого состояния в газ или из газа в твердое, если температура, которой оно подвергается, изменяется очень быстро. Если температура вокруг твердого вещества повышается очень быстро, оно может сублимироваться или перейти от твердого тела к газу, не существуя в жидком виде. В противоположном направлении газ, который внезапно переохлажден, может полностью осаждаться.
Влияние температуры на фазу
Если давление постоянно, состояние вещества будет полностью зависеть от температуры, которой оно подвергается. По этой причине лед тает, если вынуть его из морозильной камеры, а вода закипает из кастрюли, если оставить ее при слишком высокой температуре слишком долго. Температура - это просто измерение количества тепловой энергии, присутствующей в окружающей среде. Когда вещество помещается в среду с другой температурой, между веществом и окружающей средой происходит обмен теплом, в результате чего оба достигают равновесной температуры. Поэтому, когда кубик льда подвергается воздействию тепла, его молекулы воды поглощают тепловую энергию из окружающей атмосферы и начинают двигаться более энергично, заставляя водяной лед таять в жидкую воду.