Разница между состоянием материи и фазой материи

Состояние материи против фазы материи
 

В физике то, что имеет массу покоя, может рассматриваться как материя; это вещество во вселенной. Это могут быть самые маленькие частицы с массой или самые большие звезды во вселенной. Дело в том, что нас волнует только 4,6% Вселенной, а остальная масса лежит в еще не обнаруживаемых формах..

Подобно энергии, материя также может существовать во многих формах. Эти формы известны как состояния материи. В состоянии материи атомы и молекулы могут принимать различные конфигурации. Они известны как фазы.

Что такое фаза материи?

Гомогенная часть гетерогенной системы, разделенная различимой границей, называется фазой. Как правило, это относится к объему в пространстве, где все свойства материи одинаковы, а физические свойства различны..

Например, рассмотрите внутреннюю часть чайника, когда вода кипит. Вода (жидкость) занимает нижнюю часть чайника и разделяется стенками чайника и верхней поверхностью воды. И по всему региону химические и физические свойства одинаковы. Прямо над поверхностью воды область заполнена смесью пара и воздуха. В этой области стенки чайника и поверхность воды также создают различимую границу, и свойства по всей области можно считать однородными. В этом случае кипящая вода представляет собой одну фазу, а паровоздушная смесь - одну фазу. Таким образом, эта система может рассматриваться как двухфазная система. Рассмотрим воду и бензин, налитые в прозрачную бутылку. Это также двухфазная система, в которой две жидкости четко разделены.

Исследование фаз вещества важно при определении физических свойств вещества после превращений. Во время процессов могут происходить фазовые переходы, и переходы могут быть представлены фазовой диаграммой. Фазовая диаграмма - это диаграмма, которая показывает, как разные фазы могут возникать в различных условиях равновесия. Когда состав многофазной системы остается неизменным, говорят, что он находится в фазовом равновесии.

Что такое состояние материи?

Различные формы, которые материя может принимать на разных этапах, рассматриваются как состояние материи. Три классических состояния вещества: твердое тело, жидкость и газ.

В твердых телах и жидкостях межмолекулярные силы сильны и рассматриваются как конденсированные состояния. Твердые вещества имеют самые сильные межмолекулярные силы; следовательно, структура тесно связана этими силами. Поэтому форма твердого тела остается неизменной.

В жидкостях межмолекулярные силы относительно слабы; следовательно, они умеренно удерживаются вместе. И молекулы могут скользить мимо друг друга, но силы достаточно сильны, чтобы не дать им убежать. В газах межмолекулярные силы слабы на уровне, который они очень легко удерживают вместе. И они могут скользить мимо друг друга и полностью занимать объем, в который они помещены.

Материя меняет состояние в зависимости от уровня своей внутренней энергии и температуры, которая является показателем внутренней энергии. При более высокой температуре колебания в молекулах являются сильными, и они конкурируют с межмолекулярными силами, которые высвобождаются из связей. В твердых телах внутренняя энергия ниже, и когда внутренняя энергия увеличивается на определенном уровне, связи ослабевают, и твердый лед становится жидким. При дальнейшем увеличении внутренней энергии / температуры жидкость превратится в газ.

Плазма также рассматривается как физическое состояние вещества, где электроны газа отщепляются, а электрон и ядро ​​находятся на очень высоких энергетических уровнях. Большая часть материи во вселенной находится в этой форме; в огромных облаках между звездами, называемых межзвездными облаками, и в звездах, где выделяемое тепло превращает их в плазму.

Стекло и жидкие кристаллы также рассматриваются как отдельные состояния в физике. А при очень низких температурах вещество образует различные состояния в виде сверхтекучих и бозе-эйнштейновских конденсатов. В крайних случаях, черные дыры также рассматриваются как другое состояние материи, о которых мы не знаем точных физических свойств..

В чем разница между состоянием материи и фазой материи?

• Фаза - это область с однородными химическими и физическими свойствами, разделенная различимыми границами..

• Состояния материи - это формы, в которых могут существовать разные фазы. Твердое вещество, жидкость и газ являются наиболее распространенными состояниями материи на земле..

• В одном состоянии материи может существовать множество форм фаз. Например, рассмотрим бутылку с бензином и водой. Оба находятся в жидком состоянии, но в разных фазах. Та же самая концепция может быть применена к твердым веществам, хотя газы имеют тенденцию нарушать это, но не явно.