Hmota môže existovať v tuhom, kvapalnom alebo plynnom skupenstve a stav, v ktorom sa látka nachádza, možno do značnej miery určiť podľa jej teploty. Keď sa prekročí určitý teplotný prah jedinečný pre každú látku vo vesmíre, dôjde k fázovej zmene, ktorá zmení stav hmoty. V podmienkach konštantného tlaku je teplota primárnym determinantom fázy látky. Rozdiel teplôt a fáz rôznych druhov látok umožňuje prevádzku tepelných motorov a chladničiek.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Teplota má priamy vplyv na to, či látka existuje vo forme pevnej látky, kvapaliny alebo plynu. Zvyšovanie teploty spravidla mení tuhé látky na kvapaliny a kvapaliny na plyny; jeho redukciou sa plyny menia na kvapaliny a kvapaliny na pevné látky.
Stavy hmoty
Pri nízkych teplotách klesá molekulárny pohyb a látky majú menej vnútornej energie. Atómy sa navzájom usadia do nízkoenergetických stavov a pohybujú sa veľmi málo, čo je charakteristické pre tuhú hmotu. Keď sa teploty zvyšujú, na zložky pevnej látky sa aplikuje ďalšia tepelná energia, ktorá spôsobuje ďalší molekulárny pohyb. Molekuly začnú tlačiť proti sebe a celkový objem látky sa zvýši. V tomto okamihu sa látka dostala do tekutého stavu. Plynný stav existuje, keď molekuly absorbovali toľko tepelnej energie v dôsledku zvýšených teplôt, že sa môžu voľne pohybovať okolo seba pri vysokých rýchlostiach.
Fázové zmeny medzi stavmi hmoty
Bod, v ktorom látka podrobená určitej teplote za podmienok konštantného tlaku začne meniť svoju fázu, sa nazýva prah zmeny fázy. Pri tejto teplote zmení každý kúsok látky vystavenej teplu svoj stav. V bode topenia dôjde k prechodu z tuhej látky na kvapalinu a k prechodu z kvapaliny na plyn pri teplote varu. Naopak, momentom zmeny z plynu na kvapalinu je kondenzačný bod a k posunu z kvapaliny na tuhú látku dochádza v bode mrazu.
Náhle zmeny teploty a fázové stavy
Látka môže prejsť fázovou zmenou z tuhej látky na plyn alebo z plynu na tuhú látku, ak sa teplota, ktorej je vystavená, zmení veľmi rýchlo. Ak sa teplota okolo tuhej látky zvýši veľmi rýchlo, môže to sublimovať alebo zmeniť fázu z tuhej látky na plyn bez toho, aby existovala ako kvapalina. V opačnom smere môže plyn, ktorý je náhle podchladený, prejsť úplnou depozíciou.
Vplyvy teploty na fázu
Ak je tlak konštantný, stav látky bude úplne závisieť od teploty, ktorej je vystavený. Z tohto dôvodu sa ľad vyberie z mrazničky a voda z neho vykypí, ak zostane príliš dlho pri príliš vysokej teplote. Teplota je iba meranie množstva tepelnej energie prítomnej v okolí. Ak je látka umiestnená v prostredí s odlišnou teplotou, dochádza k výmene tepla medzi látkou a okolím, čo vedie k dosiahnutiu rovnovážnej teploty. Takže keď je kocka ľadu vystavená teplu, jej molekuly vody absorbujú tepelnú energiu z okolitej atmosféry a začnú sa pohybovať energickejšie, čo spôsobí, že sa vodný ľad rozpustí v kvapalnú vodu.