Матерія може існувати у твердому, рідкому або газоподібному стані, і стан, в якому знаходиться речовина, може значною мірою визначатися її температурою. Коли певний температурний поріг, унікальний для кожної речовини у Всесвіті, переступить, відбудеться фазова зміна, що змінить стан речовини. В умовах постійного тиску температура є основним фактором, що визначає фазу речовини. Різниця температур і фаз різних видів речовини дозволяє працювати тепловим двигунам і холодильникам.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Температура безпосередньо впливає на те, чи існує речовина у вигляді твердої речовини, рідини чи газу. Як правило, підвищення температури перетворює тверді речовини на рідини, а рідини - на гази; її зменшення перетворює гази в рідини, а рідини - у тверді речовини.
Держави матерії
При низьких температурах молекулярний рух зменшується, і речовини мають менше внутрішньої енергії. Атоми осідають в низькоенергетичні стани один щодо одного і рухаються дуже мало, що характерно для твердої речовини. Зі збільшенням температури додаткова теплова енергія подається на складові частини твердого тіла, що спричинює додатковий молекулярний рух. Молекули починають натискати одна на одну, і загальний об’єм речовини збільшується. На даний момент речовина перейшло в рідкий стан. Газоподібний стан існує, коли молекули поглинають стільки теплової енергії внаслідок підвищених температур, що вони можуть вільно рухатися навколо один одного з високою швидкістю.
Фазові зміни між станами речовини
Точка, в якій речовина, яка зазнає певної температури в умовах постійного тиску, починає змінювати свою фазу, називається порогом зміни фази. При цій температурі кожен шматочок речовини, що зазнає нагрівання, змінить свій стан. Перехід від твердого до рідкого відбувається при температурі плавлення, а перехід від рідини до газу відбувається при температурі кипіння. І навпаки, моментом переходу від газу до рідини є точка конденсації, а перехід від рідини до твердої речовини відбувається в точці замерзання.
Раптові зміни температури та стадії фази
Речовина може зазнати фазової зміни твердої речовини на газ або з газу на тверду речовину, якщо температура, якій вона піддається, змінюється дуже швидко. Якщо температуру навколо твердої речовини підвищити дуже швидко, вона може сублімуватися або змінити фазу з твердої речовини на газову, не існуючи у вигляді рідини. У зворотному напрямку газ, який раптово переохолоджується, може зазнати повного осадження.
Вплив температури на фазу
Якщо тиск постійний, стан речовини буде повністю залежати від температури, якій вона піддається. З цієї причини лід тане, якщо дістати його з морозильної камери, а вода википить з каструлі, якщо залишити його на занадто високій температурі занадто довго. Температура - це просто вимірювання кількості теплової енергії, присутньої в оточенні. Коли речовина розміщується в оточенні з іншою температурою, тепло обмінюється між речовиною та навколишнім середовищем, змушуючи обидва досягти рівноважної температури. Отже, коли кубик льоду піддається впливу тепла, його молекули води поглинають теплову енергію з навколишньої атмосфери і починають рухатися енергійніше, змушуючи водяний лід танути у рідкій воді.