Innhold
Materiell har en fast form, en flytende form og en gassform - de såkalte fysiske tilstandene av materie. I hver av disse tilstandene oppfører stoffets partikler seg på en svært annen måte, og et stoff kan passere fra en tilstand til en annen gjennom det som kalles faseendring, som vanligvis skyldes endringer i temperatur.
Fast tilstand
Når en sak er i fast tilstand, er dens molekyler tett bundet - formen og volumet av et fast stoff er vanligvis fast. Kraftene som tiltrekker partiklene mellom dem, er spesielt sterke i faste stoffer, holder dem tett og i bestemte stillinger, noe som forhindrer dem i å bryte eller bli komprimert. Tettheten av et fast stoff øker med temperaturfallet, dvs. jo kaldere det er, jo svakere vibrasjoner av partiklene, noe som får dem til å binde enda mer fast. Faststoffer kan klassifiseres som amorf eller krystallinsk - når partikler danner geometriske mønstre. Krystaller i amorfe faste stoffer som leire kan ordnes mer fritt og tilfeldig, slik at materialet kan endre form.
Flytende tilstand
I væsken beveger partiklene av et stoff mer fritt etter at de har oppnådd termisk energi. Formen på en væske bestemmes av formen av beholderen. Selv om partiklene ikke er like bundet som i et fast stoff, er det fortsatt i flytende stoffer attraktive krefter som binder deres molekyler friere. I tillegg er flytende stoffer ikke komprimerbare. Partiklene av en væske har mer energi enn de av et fast stoff og kan bevege seg innenfor en viss avstand fra de andre, og da partiklene er fjernere i en væske, er volumet av en flytende substans større enn dens volum i fast tilstand.
Gassformig tilstand
Formen og volumet av en gass bestemmes av formen og volumet av beholderen der den er inneholdt, og i motsetning til væsken vil en gass flykte fra beholderen i fravær av en hette. Partiklene i en gass har stor bevegelsesfrihet og organiserer ikke på en bestilt måte fordi de attraktive kreftene mellom dem er svake eller fraværende. Partiklene av en gass har en stor mengde kinetisk energi, som kontinuerlig passerer mellom dem når de beveger seg og streiker hverandre.
Faseendring
Faseendringer oppstår på grunn av endringer i temperatur og atmosfærisk trykk. Et fast stoff blir flytende når det oppvarmes til smeltepunktet, når varmen gir partiklene nok energi til å løsne strukturen og bli væske.Ved kokpunktet gir varmen en væske nok energi til partiklene på overflaten for å unnslippe fra strukturen og fordampe til gass. Lavt atmosfærisk trykk tillater også en væske å koke ved lavere temperatur. For at en gass skal bli flytende, må den avkjøles nok til at partiklene mister energi og kondenserer, og danner bindinger som er sterke nok til å felle dem i flytende tilstand. For at en væske skal bli solid, må den fryses, slik at partiklene har svært liten energi og tett bundet.