物质状态与物质阶段
In physics, something that has a rest mass can be considered as a matter; it is a substance in the universe. It can be either the smallest particles with mass or the largest stars in the universe. The matter that we are concerned about consisting of only 4.6% of the universe, and the rest of the mass lie in yet undetectable forms.
Like energy, matter also can exist in many forms. These forms are known as states of matter. Within a state of matter, atoms and molecules can take different configurations. These are known as phases.
What is Phase of Matter?
The homogenous part of a heterogeneous system separated by a distinguishable boundary is known as a phase. It generally refers to a volume in space, where all the properties of the matter are uniform and physical properties are distinct.
例如,当水沸腾时考虑水壶的内部。水(液体)占据了水壶的底部区域,并被水壶和上水面的壁隔开。在整个该区域,化学和物理性质都是均匀的。就在水面上方,该区域充满了蒸汽和空气混合物。在该区域中,水壶和水面的壁也会产生可区分的边界,整个区域的性质也可以被认为是均匀的。在这种情况下,沸水是一相,蒸汽空气混合物是一相。因此,该系统可以视为两相系统。考虑倒入透明瓶中的水和汽油。这也是一个两相系统,其中两个液体通过边缘清楚地分离。
研究物质的阶段对于确定转化后物质的物理特性很重要。在过程中,可以发生相变,并且可以通过相图表示过渡。相图是一张图表,显示在不同平衡条件下如何发生不同的阶段。当多相系统的组成保持不变时,据说它处于相位平衡。
什么是物质状态?
不同阶段的物质不同形式被认为是物质的状态。物质的三个经典状态是固体,液体和气体。
在固体和液体中,分子间力很强,被认为是凝结状态。固体具有最强的分子间力;因此,结构由这些力紧密地固定在一起。因此,固体的形状不变。
在液体中,分子间力相对较弱。因此,它们被适度地团结在一起。分子可以互相滑动,但是力足够强,以免它们逃脱。在气体中,分子间的力在非常轻轻地固定在一起的水平上弱。他们可以彼此滑动,并完全占据他们的数量。
物质会根据其内部能级和温度而变化,这是内部能量的指标。在较高的温度下,分子中的振动很强,它们与分子间力竞争以从键中释放。在固体中,内部能量较低,当内部能量在特定水平上增加时,键会松散,固体冰将变成液体。随着内部能量 /温度的进一步升高,液体将转化为气体。
Plasma is also considered as a physical state of matter, where the electrons of the gas are stripped, and both electron and nuclei are at very high energy levels. Most of the matter in the universe is in this form; in the vast clouds between stars, called interstellar clouds, and in the stars, where the heat generated turns them into plasma.
玻璃和液晶也被认为是物理中的独立状态。在非常低的温度下,物质形成不同的状态,如超氟和玻色丝凝结。在极端情况下,黑洞也被视为另一种物质,我们不知道确切的物理特性。
物质状态和物质阶段有什么区别?
•一个相是具有均匀化学和物理特性的区域,并通过可区分的边界隔开。
•物质状态是存在不同阶段的形式。固体,液体和气体是地球上最常见的物质状态。
•在一种物质状态下,可以存在许多形式的阶段。例如,考虑用汽油和水的瓶子。两者都处于液态状态,但处于不同的阶段。尽管气体倾向于违反这一点,但不能明确地将同样的概念应用于固体。
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