Verschil tussen staat van materie en fase van materie: stand van zaken vs fase van zaak
State of Matter vs Phase of Matter
In de natuurkunde, iets dat een rustmassa heeft, kan als een kwestie beschouwd worden; het is een stof in het universum. Het kan de kleinste deeltjes zijn met massa of de grootste sterren in het universum. De kwestie waarover wij bezighouden, bestaat uit slechts 4,6% van het universum, en de rest van de massa liggen in nog onopspoorbare vormen.
Net als energie kan materie ook in vele vormen bestaan. Deze vormen staan bekend als state of matter. Binnen een toestand van materie kunnen atomen en moleculen verschillende configuraties nemen. Deze staan bekend als fasen.
Wat is Fase of Matter?
Het homogene deel van een heterogeen systeem gescheiden door een onderscheidbare grens is bekend als een fase. Het verwijst meestal naar een volume in de ruimte, waar alle eigenschappen van de materie uniform zijn en fysieke eigenschappen zijn onderscheiden.
Bijvoorbeeld, beschouw de binnenkant van een waterketel als water kookt. Water (de vloeistof) bekleedt de bodem van de ketel en wordt gescheiden door de muren van de ketel en het bovenste wateroppervlak. En in deze regio zijn de chemische en fysieke eigenschappen uniform. Net boven het wateroppervlak wordt het gebied gevuld met stoom- en luchtmengsel. Ook in dit gebied creëert de muren van de ketel en het wateroppervlak een onderscheidbare grens, en de eigenschappen in de hele regio kunnen uniform worden beschouwd. In dit geval is kokend water één fase en het stoomluchtmengsel is één fase. Dus dit systeem kan worden beschouwd als een tweefasesysteem. Overweeg water en benzine gegoten in een transparante fles. Dit is ook een tweefasesysteem, waarbij de twee vloeistoffen duidelijk gescheiden zijn door een marge.
Het onderzoeken van de fasen van materie is belangrijk bij het bepalen van de fysieke eigenschappen van een stof na transformaties. Tijdens de processen kunnen faseovergangen optreden, en de overgangen kunnen worden voorgesteld door een fasediagram. Fasediagram is een grafiek die laat zien hoe afzonderlijke fasen kunnen optreden in verschillende evenwichtsomstandigheden. Wanneer de samenstelling van een meerfasesysteem ongewijzigd blijft, wordt in fase-evenwicht gezegd.
Wat is de stand van zaken?
De verschillende vormen die de materie in verschillende fasen kan nemen, worden beschouwd als een toestand van materie. Drie klassieke staten van materie zijn solide, vloeibare en gas.
In vaste stoffen en vloeistoffen zijn de intermoleculaire krachten sterk en worden beschouwd als gecondenseerde toestanden.Vast stoffen hebben de sterkste intermoleculaire krachten; daarom wordt de structuur stevig vastgehouden door deze krachten. Daarom is de vorm van een vaste stof onveranderd.
In vloeistoffen zijn de intermoleculaire krachten relatief zwak; daarom zijn ze matig samengehouden. En de moleculen kunnen glijden over elkaar, maar de krachten zijn sterk genoeg om hen niet te laten ontsnappen. In gassen zijn de intermoleculaire krachten zwak op een niveau dat ze zeer licht samen gehouden zijn. En ze kunnen langs elkaar schuiven en het volume volgen dat ze worden ingebracht.
Materie verandert afhankelijk van hun interne energieniveau en de temperatuur, die een indicator van de interne energie is. Bij hogere temperaturen zijn de trillingen in de moleculen sterk dat ze concurreren met intermoleculaire krachten om vrij te maken van de bindingen. In vaste stoffen is de interne energie lager en wanneer de interne energie op een bepaald niveau wordt verhoogd, worden de bindingen los en wordt het vaste ijs vloeibaar. Met een verdere toename van de interne energie / temperatuur zal de vloeistof in een gas veranderen.
Plasma wordt ook beschouwd als een fysieke toestand van materie, waarbij de elektronen van het gas worden gestript en beide elektronen en kernen zijn op zeer hoge energieniveaus. Het grootste deel van de zaak in het universum is in deze vorm; In de enorme wolken tussen sterren, genaamd interstellaire wolken, en in de sterren, waar de warmte gegenereerd wordt, verandert ze in plasma.
Glas- en vloeibare kristallen worden ook beschouwd als afzonderlijke toestanden in de natuurkunde. En bij zeer lage temperaturen vormen materie verschillende staten als superfluiden en Bose-Einstein condensaten. In extreme gevallen worden de zwarte gaten ook beschouwd als een andere toestand van materie, waarvan we de exacte fysieke eigenschappen niet kennen.
Wat is het verschil tussen stand van zaken en fase van materie?
• Een fase is een regio met uniforme chemische en fysische eigenschappen en wordt gescheiden door onderscheidbare grenzen.
• Staten van materie zijn de vormen waarin verschillende fasen kunnen bestaan. Vast, vloeibaar en gas zijn de meest voorkomende toestand van materie op aarde.
• In één toestand van materie kunnen veel vormen van fasen bestaan. Denk bijvoorbeeld aan de fles met benzine en water. Beide zijn in een vloeibare toestand, maar in verschillende fasen. Het zelfde concept kan op vaste stoffen worden toegepast, hoewel de gassen dit meestal schenden, maar niet expliciet.