Stan ciekły i stan gazowy
Wszystko, co istnieje fizycznie i ma masę, definiuje się jako materię. Na przykład twoja butelka wody jest materią i woda w niej jest. Jednak lenistwo, które odczuwasz rano lub myśli, które masz w umyśle, nie są materią, ponieważ nie istnieją fizycznie ani nie mają masy. Teraz, kiedy wiemy, jaka jest materia, możemy dodać do tego, że istnieją cztery stany, w których istnieje materia. Są to stany plazmowe, stałe, ciekłe i gazowe. Ostatnie trzy są podstawowymi lub konwencjonalnymi stanami materii. Prawie wszystko, co jest sklasyfikowane jako materia, może zostać przekształcone w jeden z tych trzech stanów, o ile spełnione są pewne warunki. Mogą one obejmować zmiany ciśnienia, temperatury itp. Należy pamiętać, że chociaż niemal cała materia może być przekształcona z jednego stanu na inny, w temperaturze pokojowej zajmuje pewien określony stan. Na przykład H2O to wzór chemiczny wody, który istnieje w stanie ciekłym w temperaturze pokojowej, ale może również stać się lodem (w stanie stałym) lub parą (stan gazowy).
Różnica między stanem ciekłym i gazowym występuje na poziomie molekularnym, czyli z powodu różnych charakterystyk cząsteczek, z których się składają. Jakikolwiek płyn składa się z drobnych cząstek, które wibrują w ich pierwotnych położeniach lub w ich pobliżu. Cząstki są utrzymywane razem przez siły międzycząsteczkowe. Dana masa cieczy ma ustaloną objętość, to znaczy obszar zajmuje resztę ustaloną. Jeśli wylejesz płyn do pojemnika, to płyn będzie zajmował obszar równy jego objętości. Nie dotyczy to materii w stanie gazowym. Małe cząsteczki tworzące dowolny gaz mogą swobodnie się poruszać. Mogą poruszać się w dowolnym miejscu losowo, a siły przyciągania pomiędzy tymi cząsteczkami są bardzo niskie. Są one mniejsze niż siły w cieczy i dlatego ruch gazu jest określany jako ruch losowy, podczas gdy ruch cieczy jest znany jako ruch płynący. Ponadto objętość gazu nie jest stała w przeciwieństwie do cieczy. Ponieważ cząsteczki są w przypadkowym ruchu, mogą poruszać się w dowolnym miejscu. Dlatego gaz przyjmie objętość pojemnika. Oznacza to, że jeśli jakikolwiek gaz jest zamknięty w pojemniku, będzie miał taką samą objętość jak pojemnik. Cząstki będą się rozprzestrzeniać i zajmować jak najwięcej regionów. Jeżeli ta sama ilość gazu zostanie następnie przeniesiona do większego pojemnika, cząstki gazu zajmą wtedy większą objętość. W związku z tym objętość wzrosła. Dlatego można bezpiecznie stwierdzić, że objętość gazu nie jest stała.
Ze względu na słabsze siły przyciągania, cząstki mają duże przestrzenie pomiędzy nimi w stanie gazowym. W przeciwieństwie do tego, cząstki w cieczy mają stosunkowo mniejszą przestrzeń między nimi. Jest to również przyczyną stałej objętości cieczy w przeciwieństwie do gazu. Energia cząstek jest kolejnym obszarem, w którym gaz i ciecz są różne. Energia cząstek determinuje także przestrzeń między nimi, a tym samym stan materii. Cząstki gazu mają największą energię spośród trzech podstawowych stanów. Dlatego cząstki wykazują duży ruch i dlatego rozprzestrzeniają się tak bardzo, jak tylko mogą. Cząstki cieczy mają jednak niższą energię niż cząstki gazu. Dlatego zwykle pozostają blisko swoich początkowych pozycji, o ile inne warunki pozostają takie same.
Podsumowanie różnic wyrażonych w punktach
